Leiterplattentechnisch - Schnelle Positionierung der Signalintegrität im Hochgeschwindigkeits-PCB-Design

In Hochgeschwindigkeits-PCB Design, Die traditionelle Methode zur Lokalisierung von Signalintegritätsproblemen besteht darin, Hardware-Trigger zu verwenden, um Ereignisse zu isolieren, und/oder Deep Acquisition Storage Techniken verwenden, um Ereignisse zu erfassen, bevor das Problem gefunden wird.

Mit der Zunahme der Geschwindigkeit und Komplexität von Hochleistungsschaltungssystemen haben sich allmählich die Einschränkungen von Oszilloskopen bei der Lokalisierung von Signalintegritätsproblemen herausgestellt. Mit dem Aufkommen neuer Veranstaltungslocation-Technologie wird sich diese Situation erheblich verbessern.

Letztlich, Dieses leistungsstarke Event Location System wird effektiv helfen PCB-Design Techniker identifizieren schnell und einfach Probleme mit der Signalintegrität.

Herkömmliche Ortungsmethode für Probleme mit der Signalintegrität

Die traditionelle Speichermethode für Hardware-Trigger/Deep Acquisition bietet zwei Vorteile bei der Lokalisierung von Signalintegritätsproblemen. Erstens, wenn Hardware-Trigger verwendet werden, um verwandte Ereignisse zu sperren, gibt es keine Totzeit. Das Hardware-Trigger-System lässt das Oszilloskop-Erfassungssystem kontinuierlich laufen, bis das Zielereignis gefunden wird. Nachdem das Zielereignis gesperrt ist, wird die Hardware-Trigger-Schaltung ausgelöst, um die Datenerfassung des Oszilloskops abzuschließen und das Ereignis in der Mitte des Bildschirms anzuzeigen.

Diese Methode ist wirklich praktisch. Zweitens muss der Benutzer mithilfe der tiefen Erfassungs- und Speichertechnologie nicht die Art der Signalintegritätsprobleme kennen, mit denen das Zielsystem konfrontiert ist. Stellen Sie einfach das Oszilloskop auf den maximalen Speichermodus ein und stellen Sie den Auslösemodus auf Kantenauslöser oder sogar automatischen Auslöser ein und lassen Sie dann das Oszilloskop laufen. Das Oszilloskop erfasst einen relativ langen Screenshot der Ausführung des Zielsystems, und dann kann der Benutzer die Daten jederzeit analysieren, um festzustellen, ob ein problematisches Ereignis vorliegt.

Diese Technik wird auch als "extensive swallow and ertrinking" Technik bezeichnet. Diese Methoden der Verwendung von Oszilloskopen zur Überprüfung von Entwürfen sind sehr effektiv und haben sich in der Gemeinschaft der Elektronikdesigner etabliert.

Doch im Vergleich zu neuen Technologien in der Test-/Messindustrie hat dieser Ansatz viele Einschränkungen.

Eine neue Methode zur Lokalisierung von Signalintegritätsproblemen Die neue Methode zur Lokalisierung von Signalintegritätsproblemen ist eine Ereigniserkennungssoftware. Ereigniserkennungssoftware ist im Wesentlichen eine Art intelligente Software, die die vom Oszilloskop erfasste Wellenform scannen kann, um verschiedene Signalintegritätsprobleme oder Ereignisse mit Signalproblemen zu identifizieren. Dieses Verfahren hat nicht die "No Dead Time"-Funktion des Hardware-Trigger-Verfahrens, da es bereits eine "Dead Time" bei der Verarbeitung der zuvor erfassten Daten gibt, und es nicht über die eingehende "extensive inspection"-Funktionserfassungs- und Speichertechnologie verfügt, die bieten kann.

Ereigniserkennungssoftware hat jedoch die folgenden einzigartigen Vorteile und zieht immer mehr Oszilloskopbenutzer an. 1. Gleichzeitige Überwachung mehrerer Ereignisse: Die Hardware-Trigger-Methode identifiziert nur problematische Ereignisse, und die Hardware-Trigger-Schaltung ist so eingestellt, dass sie auslöst, wenn ein bestimmtes Ereignis auftritt, was die Möglichkeit der Überwachung mehrerer Ereignisse zur gleichen Zeit grundsätzlich eliminiert. Die Ereigniserkennungssoftware ist von dieser Einschränkung nicht betroffen, und die Software kann programmiert werden, um 5-Ereignisse auf einem beliebigen Kanal oder mehreren Kanälen gleichzeitig zu scannen.

Dies reduziert die Zeit, die erforderlich ist, um die Bandbreite potenzieller Ursachen von Signalintegritätsproblemen schrittweise zu reduzieren und komplexe zusammenhängende Ereignisse zu isolieren. 2. Verstehen, wie dasselbe Ereignis mehrfach auftritt: Die Hardware-Trigger-Schaltung erkennt nur das Auftreten eines Ereignisses pro Aufnahme. Tatsächlich wird das Ereignis viele Male wiederholt, bevor oder nachdem das Ereignis von der Hardware isoliert wurde, aber die Hardware-Trigger-Methode kann diese wiederholten Ereignisse nicht erkennen. Dies kann mit einer Ereigniserkennungssoftware geschehen, die alle vom Wellenformspeicher erfassten Ereignisse finden kann.

Daher können PCB-Konstruktionsingenieure nicht nur den ersten Fehler, sondern auch den zweiten und dritten Fehler finden. 3. Ereignisnavigation: Sobald der Benutzer lange Wellenformen durch tiefe Speicherung erfasst, ist der nächste Schritt sehr langweilige und fehleranfällige manuelle Arbeit, die darin besteht, diese Wellenformen wiederzugeben, jeden Teil der Wellenform zu überprüfen und potenzielle Probleme mit der Signalintegrität zu identifizieren. Deep Acquisition Storage Technologie kann Informationen von 10.000 Bildschirmen erfassen. Es ist unpraktisch, alle diese Informationen manuell anzuzeigen. Es ist auch unpraktisch und zeitaufwändig, diese Oszilloskop-Daten auf einen einzigen Controller hochzuladen und benutzerdefinierte Software zur Analyse der Daten zu schreiben. Sobald die Ereigniserkennungssoftware alle Vorkommnisse des Zielereignisses erkennt, kann sie mit den gleichen intuitiven Wiedergabesteuerungstasten wie der DVD-Player zwischen mehreren Vorkommnissen hin und her wechseln. 4. Identifizieren Sie mehrere Ereignisse: Ein typisches Hardware-Trigger-System kann etwa 10 verschiedene Arten von Ereignissen oder Trigger-Modi isolieren. Für Oszilloskophersteller ist die Entwicklung neuer Hardware-Trigger-Modi jedoch sehr umständlich und erfordert viele Entwicklungsressourcen und teure IC-Produktionskosten. Die Kosten für die Entwicklung von Ereigniserkennungssoftware sind viel niedriger. Aktuelle Ereigniserkennungssoftware kann jedes Ereignis isolieren, das durch Wellenformmessung gemessen werden kann (moderne Oszilloskope können mehr als 30-Wellenformmessungen durchführen) und kann auch problematische Ereignisse wie nicht monotone Kanten erkennen, die durch falsche Signalklemmen verursacht werden.

Es ist fast unmöglich, Wavelet-Phänomene, wie nicht-monotone Kanten, mit Hardware-Trigger-Schaltungen auszulösen. 5. Die Geschwindigkeit der Identifizierung von Ereignissen: Die Geschwindigkeit der Hardware-Trigger-Schaltung wird hauptsächlich von der Geschwindigkeit seiner Transistoren beeinflusst, und analoge Technologie wird verwendet. Die High-End-Hardware-Trigger-Schaltung kann jetzt bis zu 300ps Impulsbreite (oder Impulsinterferenz) Trigger und 3.25Gbps Sequenz Trigger (serieller Trigger) erreichen. Obwohl diese Indikatoren sehr gut sind, kann die Geschwindigkeit der Hardware-Trigger-Schaltung immer noch nicht mit der Geschwindigkeit der heutigen Top-Systeme über 8,5Gbps mithalten. Die Ereigniserkennungssoftware ist nur durch die Abtastrate des Oszilloskops begrenzt und nutzt grundsätzlich digitale Technologie. Das branchenführende Oszilloskop verfügt über eine Abtastrate von bis zu 40GSps, und das Software-Ereigniserkennungssystem erkennt Ereignisse schneller als der Hardware-Trigger-Modus. Die neue Technologie kann Ereignisse mit einer Pulsbreite von 70ps beobachten, und seine Sequenzsuchgeschwindigkeit kann so hoch sein wie 8.5Gbps

Die PCB-Software combination system can generate a trigger classifier (trigger sequencer), oder es kann Hardware verwenden, um die Wellenformen zu begrenzen, die die Software überprüfen möchte, dadurch die Effizienz zu verbessern. Ereigniserkennungssoftware ist eine effektive Ergänzung zu herkömmlichen Hardware-Triggern oder Deep Acquisition- und Speichermethoden, und wird verwendet, um Signalintegritätsprobleme zu identifizieren. Wenn das Oszilloskop kein "Dead Time"-Problem hat, das heißt,, the frequency of occurrence of events is higher than once per second (one second is a considerable period of time for high-speed circuits), Die neue Technologie der Ereigniserkennungssoftware wird zur Positionierelektronik Eines der effektivsten und flexibelsten Werkzeuge für Signalintegritätsprobleme im Design.