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Si descubres que la experiencia de diseño de PCB acumulada en la era de baja velocidad parece imposible ahora, el mismo diseño de pcb, antes no había problemas, pero no funcionaba correctamente, entonces felicitaciones, te encuentras con el problema de diseño de hardware de PCB más central: integridad de la señal.
Es bueno que os encontréis un día antes. En el pasado, a baja velocidad, cuando el nivel saltaba, el tiempo de subida de la señal generalmente aumentaba en varios ns. La interconexión entre dispositivos no afectará el funcionamiento del circuito y no tendrá que preocuparse por la integridad de la señal. Pero en la era de alta velocidad de hoy, con el aumento de la velocidad de conmutación de la salida ic, muchos están en el nivel de picosegundos, independientemente del ciclo de señal, casi todos los diseños encuentran problemas de integridad de la señal. Además, la búsqueda de un bajo consumo de energía hace que el voltaje del núcleo sea cada vez más bajo, y el voltaje del núcleo de 1.2v se ha vuelto muy común.
Por lo tanto, la tolerancia al ruido del sistema puede ser cada vez menor, lo que también hace que el problema de la integridad de la señal sea más prominente. En términos generales, la integridad de la señal se refiere a todos los problemas causados es es por la interconexión en el diseño del circuito. Se estudia principalmente cómo los parámetros de las características eléctricas de la interconexión interactúan con las ondas de voltaje y corriente de las señales digitales y cómo afecta el rendimiento del producto.
Se manifiesta principalmente en la cronología, el timbre de la señal, el reflejo de la señal, la conversación cruzada cercana, la conversación cruzada remota, el ruido del interruptor, la no monotonía, el rebote de la tierra, el rebote de la fuente de alimentación, la atenuación, la carga capacitiva, la radiación electromagnética, la interferencia electromagnética y otros efectos. Hay más. La raíz del problema de la integridad de la señal radica en la disminución del tiempo de subida de la señal.
Incluso si la topología de cableado no cambia, si se utiliza un chip IC con un menor tiempo de subida de la señal, el diseño existente estará en un estado crítico o dejará de funcionar.
Los siguientes son algunos problemas comunes de integridad de la señal. Distorsión de la forma de onda causada por el reflejo de la señal. Parece que está sonando, saca la placa de circuito que haces y mide varias señales, como la salida del reloj o la salida del cable de datos de alta velocidad, para ver si existe esta forma de onda.
Si es así, entonces debes tener una comprensión perceptiva del problema de la integridad de la señal, sí, este es un problema de integridad de la señal. Muchos ingenieros de hardware conectan una pequeña resistencia a la señal de salida del reloj y, en cuanto a por qué, muchos no pueden decir por qué, dirán que hay muchos diseños maduros. tal vez ya sabes, pero muchos no pueden decir la función de esta pequeña resistencia, incluidos muchos ingenieros de hardware con tres o cuatro años de experiencia. ¿¿ es sorprendente? Pero es verdad, me he encontrado mucho. De hecho, la función de esta pequeña resistencia es resolver el problema de la reflexión de la señal. A medida que aumenta la resistencia, el timbre desaparece, pero encontrarás que la señal ascendente ya no es tan empinada. Esta solución se llama emparejamiento de resistencia, O. en el lado derecho, debemos prestar atención al emparejamiento de resistencia. La resistencia ocupa una posición extremadamente importante en el problema de la integridad de la señal. Crosstalk: si tienes suficiente cuidado, verás que a veces, para las líneas de señal, no hay función de salida de la señal, pero en la medición, hay una pequeña parte de la forma de onda regular, como si hubiera salida de la señal. ¡¡ en este momento, puede medir las líneas de señal adyacentes a ella para ver si hay un patrón similar! Sí, si las dos líneas de señal están muy cerca, por lo general. Es una conversación cruzada. Por supuesto, la forma de onda de la línea de señal afectada por la conversación cruzada no es necesariamente similar a la forma de onda de la señal adyacente, ni tiene que haber una ley obvia, sino que aparece más en forma de ruido. La conversación cruzada siempre ha sido un dolor de cabeza para las placas de circuito de alta densidad de hoy. Debido al pequeño espacio de cableado, la señal debe estar muy cerca, por lo que solo puedes controlarla, pero no puedes eliminarla, no enfrentarla.
Para las líneas de señal de conversación cruzada, la interferencia de las señales adyacentes es equivalente al ruido para él. El número de conversaciones cruzadas está relacionado con muchos factores en la placa de circuito, no solo con la distancia entre las dos líneas de señal. Por supuesto, la distancia es la más fácil de controlar y la forma más común de resolver las conversaciones cruzadas, pero esta no es la única manera. Esto también es algo que muchos ingenieros de PCB malinterpretan.
Colapso de la vía: el ruido no solo existe en la red de señales, sino también en el sistema de distribución. Sabemos que a menos que puedas convertir todo en superconductores en la placa de circuito, la corriente que fluye entre la fuente de alimentación y el suelo inevitablemente tendrá resistencia. Luego, cuando la corriente cambia, es inevitable que se produzca una caída de tensión, por lo que el voltaje realmente enviado al pin de alimentación del chip se reduce, y a veces incluso se reduce considerablemente, al igual que el voltaje se bloquea repentinamente, que es el colapso de la pista. Las colisiones orbitales a veces causan problemas mortales y pueden afectar el funcionamiento de la placa de circuito. El número de puertas integradas en procesadores de alto rendimiento es cada vez mayor, la velocidad del interruptor es cada vez más rápida, se consume más corriente del interruptor en menos tiempo y el ruido tolerable es cada vez menor. Sin embargo, debido a los exigentes requisitos de los procesadores de alto rendimiento para los sistemas eléctricos y la dificultad de construir sistemas de distribución de baja resistencia, el control del ruido se ha vuelto cada vez más difícil.
Es posible que haya notado que este es otro problema de resistencia, y entender la resistencia es la clave para entender el problema de la integridad de la señal de pcb. Yo
