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Cuanto más rápido caminas, más necesitas saber: el papel de los laminados de PCB en la realización de velocidades de datos de alta velocidad.
La buena noticia es que la última versión del IC puede enviar datos a velocidades de hasta 32 GB / S (y más) a través de pares diferenciales en el pcb. La mala noticia es que, o más precisamente, el desafío que enfrenta la industria es que a este ritmo, si no prestas atención a cómo se diseñan y fabrican estas rutas, los cambios muy pequeños que se utilizan para fabricar laminados de PCB pueden destruir las rutas de datos. Además, una variante del enlace de datos en la ruta de destrucción es la inclinación.
A partir de la base del problema, la desviación es la desalineación de los dos bordes de la señal del par diferencial al llegar a los terminales del receptor diferencial. El resultado de la inclinación es muy simple. Cuando la dislocación anterior es lo suficientemente grave, es posible que los enlaces en la ruta de datos ya no funcionen.
En este punto, es útil definir pares diferenciales y comprobar cómo funcionan:
Un par diferencial es un camino de señal que tiene dos señales iguales y opuestas que se propagan en ambos caminos. El receptor detecta el voltaje "diferencial" de su terminal de entrada y determina si el bit de datos es 1 o 0. El receptor está diseñado para ignorar los componentes de "modo común". La señal suele ser un desplazamiento de voltaje. Esta es la principal ventaja de este Protocolo de señalización.
¿¿ por qué los laminados de PCB afectan la velocidad de datos de alta velocidad?
Determinar la longitud física que coincide con dos señales diferentes no es un problema. Este es el resultado de los siguientes factores:
La moderna tecnología IC permite mantener la alineación del nivel de encapsulamiento en 1ps. las modernas herramientas de diseño de PCB y la fabricación de conectores pueden igualar la longitud a 1ps. sobre la base de estos factores, considerar y gestionar las desviaciones parece ser un problema de ingeniería. Si no fuera por algunas fuentes de desviación menos obvias, seguramente sería así.
Distorsionada "trampa" oculta
La desalineación de la ruta o longitud diferencial de la señal diferencial es la causa de la inclinación. Además, la desviación puede ser el resultado de la diferencia de velocidad entre las dos rutas de señalización diferencial. En ambos casos, la causa de la inclinación es el resultado del tejido de vidrio utilizado en los laminados de pcb. Claramente:
La diferencia en la longitud de la trayectoria medida en una trayectoria de 14 pulgadas es tan grande como 37 ps, lo que se debe al tejido desigual de vidrio en el laminado. (esto supera un ciclo de bits a 28 GB / s.) cuando un lado del par de señales diferenciales viaja sobre la resina y el otro lado sobre el vidrio en el laminado de pcb, se produce una diferencia de velocidad de la señal diferencial. El lado que viaja sobre la resina viajará más rápido. En primer lugar, algunos conocimientos básicos:
Los laminados en placas de circuito impreso son materiales compuestos de vidrio y resina. La constante dieléctrica del vidrio es de aproximadamente 6, y el coeficiente dieléctrico de la resina es inferior a 3.
En lo que respecta a la longitud de la ruta y la velocidad de la señal, el problema se debe a la forma en que se forma la capa de refuerzo de vidrio. La resina ha sido tejida. Los tejidos de vidrio más comunes tienen filamentos de vidrio estrechamente distorsionados y dejan un gran espacio abierto lleno de resina entre los dos. En comparación con el espaciamiento de las fibras de vidrio, el ancho medio de las huellas en las placas de PCB es menor, por lo que las huellas de los pares diferenciales son más comunes en el vidrio, y la resina es opuesta a otras huellas (más resina que vidrio). Debido a estos factores, hemos visto un par diferencial de 14 "de largo con una desviación de hasta 60 ps causada por su tejido. esta desviación puede tener un gran impacto en el rendimiento de la señal diferencial.
