Tecnología de PCB - ¿¿ cómo procesa el diseño de PCB la señal lvds?

La señal LVDS no es solo una señal diferencial, sino también una señal digital de alta velocidad. Por lo tanto, tanto si el medio de transmisión LVDS utiliza una línea de PCB como un cable, se deben tomar medidas para evitar que la señal se refleje en el terminal dieléctrico y se debe reducir la interferencia electromagnética para garantizar la integridad de la señal. Mientras tengamos en cuenta los factores anteriores en el diseño de pcb, no es muy difícil diseñar una placa de circuito diferencial de alta velocidad.

A continuación se presentan brevemente los puntos clave del diseño para procesar la señal LVDS en el diseño de pcb:

1. colocar en placas multicapa. Las placas de circuito con señales LVDS suelen estar dispuestas en placas multicapa. Debido a que la señal LVDS es una señal de alta velocidad, las capas adyacentes deben estar conectadas a la formación para bloquear la señal LVDS para evitar interferencias. Para las placas de baja densidad, cuando las condiciones del espacio físico lo permitan, es mejor colocar la señal LVDS por separado de otras señales. Por ejemplo, en una placa de cuatro capas, las capas generalmente se pueden organizar de la siguiente manera: capa de señal lvds, formación de tierra, capa de energía y otras capas de señal.

2. cálculo y control de la resistencia de la señal lvds. La oscilación de voltaje de la señal LVDS es de solo 350 mv, que es adecuada para el funcionamiento de la señal diferencial impulsada por corriente. Para garantizar que la señal no se vea afectada por la señal reflejada cuando se propaga en la línea de transmisión, la señal LVDS necesita controlar la resistencia de la línea de transmisión, que suele ser de 100 + / - 10 °. La calidad del control de resistencia afecta directamente la integridad y el retraso de la señal.

Análisis de simulación de la señal LVDS en serie

Lo anterior analiza las precauciones al diseñar la señal lvds. Aunque las reglas anteriores suelen seguirse durante el diseño de los pcb, para mejorar la corrección y precisión del diseño, es necesario realizar una simulación completa de la señal del PCB y la señal se puede obtener a través de la simulación. La conversación cruzada, el retraso, la reflexión y la forma de onda del patrón ocular del sistema pueden lograr el objetivo de diseñar correctamente. El proceso de simulación del problema de integridad de la señal es primero establecer el modelo de simulación del componente, luego realizar la simulación previa para determinar los parámetros y restricciones del proceso de cableado, diseñar de acuerdo con las limitaciones de la etapa de implementación física, y finalmente realizar la simulación posterior para verificar si el diseño cumple con los requisitos de diseño. La precisión del modelo durante todo el proceso afecta directamente los resultados de la simulación, y el método de análisis de simulación utilizado antes y después de la simulación también es crucial para los resultados de la simulación. en este diseño se utiliza un modelo Spice de alta precisión. El siguiente es un proceso de implementación simulado en este diseño en combinación con proyectos reales.

1. configuración de apilamiento de PCB

A partir del análisis anterior, se puede ver que la configuración de apilamiento de la placa de PCB está estrechamente relacionada con el acoplamiento de la señal y el cálculo de la resistencia. Por lo tanto, antes del diseño del pcb, se debe realizar un diseño de apilamiento, y luego se debe calcular la resistencia de la señal. El diseño de laminación en este diseño se muestra en la siguiente imagen:

Debido a la alta densidad de pcb, el diseño utiliza una estructura laminada de 10 capas. Después de organizar razonablemente el espesor del laminado, a través del cálculo de allegro, el ancho diferencial de la línea de MICROSTRIP superficial y la línea de banda interna es de 6 ° líneas de separación. a 6 ° líneas, el valor de resistencia calculado teóricamente es de 100,1 y 98,8, respectivamente.

2. establecer el valor de la tensión de corriente continua

El paso consiste principalmente en especificar el valor del voltaje de corriente continua de una red específica (generalmente una fuente de alimentación a tierra, etc.), determinar el voltaje de corriente continua a aplicar a la red y realizar una simulación emi, que requiere determinar uno o más pines de fuente de voltaje. Estos valores de voltaje incluyen la información de voltaje de referencia utilizada por el modelo durante la simulación.

3. configuración del equipo

Durante la simulación de allegro, Allegro divide los dispositivos en tres categorías: ic, conectores y Dispositivos discretos (condensadores de resistencia, etc.), Allegro asignará atributos analógicos a los pines del dispositivo en función del tipo de dispositivo, Dispositivos discretos y Pines del conector. los atributos son upspec, y los atributos de pin del IC pueden considerarse in, out, bi, etc.

4. asignación de modelos

Los principales modelos utilizados en la simulación de PCB de alta velocidad a nivel de placa son el modelo de dispositivo y el modelo de línea de transmisión. El modelo del equipo suele ser proporcionado por el fabricante del equipo. En la señal serie de alta velocidad, utilizamos un modelo Spice de mayor precisión para el análisis de simulación. El modelo de línea de transmisión se forma a través del modelado de software de simulación. Cuando se transmite la señal, la línea de transmisión hace que el problema de integridad de la señal sea prominente, por lo que la capacidad del software de simulación para modelar con precisión la línea de transmisión afecta directamente los resultados de la simulación.

Modelo de par diferencial b: línea de banda c: la línea de transmisión donde se encuentran la línea de MICROSTRIP y la ruta de señal y la ruta de retorno no puede ser el conductor ideal, por lo que ambos tienen una resistencia limitada, y el tamaño de la resistencia está determinado por la longitud y la Sección de la línea de transmisión.

5. inspección si

La función de auditoría si se utiliza para comprobar si se puede extraer una red específica o un conjunto de redes para el análisis. En general, debemos tener en cuenta la configuración de la red de alta velocidad. este diseño está dirigido principalmente a la señal serie lvds.

6. extracción de topologías de red

La estructura topológica de la extracción de la señal de interés del PCB generalmente incluye el extremo conductor y el extremo receptor, así como la línea de transmisión y la resistencia y condensadores de coincidencia relacionados. Como se puede ver en la estructura topológica, la red pasa por estas rutas, lo que afectará la transmisión de la señal.

7. ver la forma de onda

Después de configurar los pasos relevantes anteriores, se puede realizar una simulación. Allegro puede realizar simulaciones de reflexión de señales y simulaciones de conversación cruzada, y las líneas diferenciales también requieren análisis de mapas oculares. Por supuesto, la simulación también se divide en simulación previa y simulación posterior. Cuando se utiliza Allegro para el diseño de pcb, es necesario modificar el diseño en tiempo real de acuerdo con los resultados de la simulación para cumplir con los requisitos.

Hay dos puntos a los que hay que prestar atención en el cableado de los pares diferenciales. Una es que la longitud de estas dos líneas debe ser lo más larga posible. La misma longitud es para garantizar que las dos señales diferenciales siempre mantengan la polo opuesta y reduzcan los componentes de modo común. La otra es que la distancia entre los dos cables (que está determinada por la resistencia diferencial) debe mantenerse constante, es decir, debe mantenerse paralela. Hay dos formas paralelas, una es que dos cables funcionen uno al lado del otro en la misma capa, y la otra es que estos dos cables funcionen en dos capas adyacentes arriba y abajo (arriba y abajo). En general, el primero tiene más implementaciones paralelas. La equidistancia es principalmente para garantizar que la resistencia diferencial entre los dos sea la misma y reducir la reflexión.

A partir del análisis de este artículo, se puede ver que en el diseño de señales seriales de alta velocidad, no solo se debe considerar el diseño del circuito, sino también el diseño del gráfico de la placa de circuito y el análisis de simulación son igualmente importantes, y a medida que la frecuencia de la señal es cada vez mayor, el retraso y La conversación cruzada de la señal también se verán afectados. Factores como la integridad de la señal y la integridad de la señal se están volviendo cada vez más complejos. Al mismo tiempo, es cada vez más difícil controlar los efectos de estos factores. Los ingenieros deben analizar en profundidad el diseño de cableado, confiar en modelos precisos, simulaciones efectivas y métodos de análisis científicos para proporcionar la orientación correcta para diseños complejos de alta velocidad, reducir los ciclos de corrección y garantizar el éxito del diseño de placas de pcb.