Leiterplattentechnisch - Hochgeschwindigkeits-Leiterplattenverdrahtung und Fertigungsprobleme?

Der Einfluss der Verdrahtungstopologie auf die Signalintegrität Wenn Signale entlang von Übertragungsleitungen auf Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten übertragen werden, können Signalintegritätsprobleme auftreten. Netizen tongyang von STMicroelectronics fragte: Für einen Satz von Bussen (Adresse, Daten, Befehl) fahren bis zu 4 oder 5 Geräte (FLASH, SDRAM, etc.), wenn Leiterplattenverkabelung, kommt der Bus an jedes Gerät der Reihe nach, als zuerst Verbinden mit SDRAM, dann zu FLASH... Der Bus ist immer noch sternförmig verteilt, d.h. er ist von einem bestimmten Ort getrennt und mit jedem Gerät verbunden. Diese beiden Methoden sind in Bezug auf die Signalintegrität. In dieser Hinsicht wies Li Baolong darauf hin, dass sich der Einfluss der Verdrahtungstopologie auf die Signalintegrität hauptsächlich in der inkonsistenten Signaleintrittszeit auf jedem Knoten widerspiegelt, und das reflektierte Signal auch nicht gleichzeitig an einem bestimmten Knoten ankommt, was zu einer Verschlechterung der Signalqualität führt. Im Allgemeinen kann die Sterntopologiestruktur eine bessere Signalqualität erreichen, indem sie mehrere Zweige der gleichen Länge steuert, um die Signalübertragungs- und Reflexionsverzögerung konsistent zu machen. Vor der Verwendung der Topologie ist es notwendig, die Situation des Signaltopologieknoten, das tatsächliche Arbeitsprinzip und die Verdrahtungsschwierigkeit zu berücksichtigen. Verschiedene Puffer haben unterschiedliche Auswirkungen auf die Reflexion des Signals, so dass die Sterntopologie die Verzögerung des Datenadressenbusses, der an FLASH und SDRAM angeschlossen ist, nicht lösen kann und somit die Qualität des Signals nicht gewährleisten kann; Auf der anderen Seite Hochgeschwindigkeitssignale im Allgemeinen Für die Kommunikation zwischen DSP und SDRAM ist die Rate der FLASH-Belastung nicht hoch, so dass in der Hochgeschwindigkeitssimulation nur die Wellenform an dem Knoten sichergestellt ist, an dem das tatsächliche Hochgeschwindigkeitssignal effektiv arbeitet, und es besteht keine Notwendigkeit, auf die Wellenform bei FLASH zu achten; Die Sterntopologie wird mit Daisy Chain und anderen Topologien verglichen. Mit anderen Worten, die Verdrahtung ist schwieriger, insbesondere wenn eine große Anzahl von Daten-Adresssignalen Sterntopologie verwendet.

Der Einfluss von Pads auf Hochgeschwindigkeitssignale Bei PCB besteht ein Durchgang aus Designsicht hauptsächlich aus zwei Teilen: dem mittleren Loch und dem Pad um das Loch. Ein Ingenieur namens Fulonm fragte den Gast nach den Auswirkungen von Pads auf Hochgeschwindigkeitssignale. In dieser Hinsicht sagte Li Baolong: Pads haben einen Einfluss auf Hochgeschwindigkeitssignale und beeinflussen die Auswirkungen ähnlicher Geräteverpackungen auf Geräte. Eine detaillierte Analyse zeigt, dass das Signal, nachdem es aus dem IC kommt, durch den Bonddraht, die Pins, die Gehäuseschale, das Pad und das Lot zur Übertragungsleitung übergeht. Alle Verbindungen in diesem Prozess beeinflussen die Qualität des Signals. Aber in der tatsächlichen Analyse ist es schwierig, die spezifischen Parameter von Pad, Lot und Pin anzugeben. Daher werden in der Regel die Paketparameter im IBIS-Modell verwendet, um sie zusammenzufassen. Natürlich kann eine solche Analyse bei niedrigeren Frequenzen empfangen werden, aber für Signale mit höheren Frequenzen sind hochpräzise Simulationen nicht genau genug. Ein aktueller Trend besteht darin, die V-I- und V-T-Kurven von IBIS zur Beschreibung von Puffereigenschaften zu verwenden und SPICE-Modelle zur Beschreibung von Paketparametern zu verwenden. Wie man elektromagnetische Störungen unterdrückt PCB ist die Quelle elektromagnetischer Störungen (EMI), so dass PCB-Design in direktem Zusammenhang mit der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) elektronischer Produkte steht. Wenn EMV/EMI im Hochgeschwindigkeits-PCB-Design betont wird, wird es helfen, den Produktentwicklungszyklus zu verkürzen und die Markteinführungszeit zu beschleunigen. Daher sind viele Ingenieure sehr besorgt über das Problem der Unterdrückung elektromagnetischer Störungen in diesem Forum. Zum Beispiel sagte Shu Jian von Wuxi Xiangsheng Medical Imaging Co., Ltd., dass die Oberschwingungen des Taktsignals im EMV-Test sehr ernst gefunden wurden. Ist eine spezielle Behandlung der Stromversorgungspins des IC erforderlich, der das Taktsignal nutzt? Schließen Sie einen Entkopplungskondensator an den Netzanschluss an.

Welche Aspekte sollten beim PCB-Design beachtet werden, um elektromagnetische Strahlung zu unterdrücken? In diesem Zusammenhang wies Li Baolong darauf hin, dass die drei Elemente der EMV Strahlungsquelle, Übertragungsweg und Opfer sind. Der Ausbreitungsweg ist in Weltraumstrahlung und Kabelleitung unterteilt. Um Obertöne zu unterdrücken, schauen Sie sich zuerst an, wie es sich ausbreitet. Die Entkopplung der Stromversorgung soll die Ausbreitung des Leitungsmodus lösen. Darüber hinaus sind auch notwendige Abstimmungen und Abschirmungen erforderlich. Bei der Beantwortung von Fragen von WEISSEN Netznutzern wies Li Baolong darauf hin, dass Filtern ein guter Weg ist, EMV-Strahlung durch Leitung zu lösen. Darüber hinaus kann es auch unter den Aspekten von Störquellen und Opfern betrachtet werden. In Bezug auf die Störquelle versuchen Sie, ein Oszilloskop zu verwenden, um zu überprüfen, ob die Signalansteigende Kante zu schnell ist, Reflexion oder Überschuss, Unterschuss oder Klingeln vorliegt. Wenn ja, können Sie eine Übereinstimmung erwägen; Versuchen Sie außerdem, 50% Duty Cycle-Signale zu vermeiden, da diese Art von Signal nicht einmal vorhanden ist. Für Opfer können Maßnahmen wie Bodenbedeckung in Betracht gezogen werden. HF-Verdrahtung ist über oder verbiegen Verdrahtung zu wählen. In dieser Hinsicht wies Li Baolong darauf hin, dass die Analyse des Rücklaufweges von HF-Schaltungen nicht dasselbe ist wie die Signalrückgabe in Hochgeschwindigkeits-digitalen Schaltungen. Beide haben etwas gemeinsam, beide sind verteilte Parameterschaltungen, und beide verwenden Maxwells Gleichung, um die Eigenschaften der Schaltung zu berechnen. Die Hochfrequenzschaltung ist jedoch eine analoge Schaltung, bei der die Spannung V=V(t) und Strom I=I(t) beide gesteuert werden müssen, während die digitale Schaltung nur auf die Änderung der Signalspannung V=V(t) achtet.

Daher ist es bei der HF-Verdrahtung neben der Berücksichtigung der Signalrückgabe auch notwendig, den Einfluss der Verdrahtung auf den Strom zu berücksichtigen. Das heißt, ob das Biegen der Verkabelung und des Durchgangs Auswirkungen auf den Signalstrom hat. Darüber hinaus sind die meisten HF-Platinen einseitig oder doppelseitig PCBs, und es gibt keine vollständige ebene Schicht. Die Rücklaufwege sind auf verschiedene Untergründe verteilt und Netzteile rund um das Signal verteilt. Für die Analyse während der Simulation werden 3D-Feldextraktionswerkzeuge benötigt. Der Rückfluss von Vias erfordert eine spezifische Analyse; Die Hochgeschwindigkeits-Digital-Schaltungsanalyse befasst sich im Allgemeinen nur mit mehrschichtigen Leiterplatten mit vollständigen Ebenen, unter Verwendung von 2D-Feldextraktionsanalysen, nur unter Berücksichtigung des Signalreflow in benachbarten Ebenen, und Vias werden nur als Lumped-Parameter verwendet, mit dem RLC umgehen.