Tecnología de PCB - Resumen del ingeniero: artículo de ajuste de la experiencia en el diseño de la integridad de la señal

1... Este Señal El tiempo de subida es de aproximadamente el 10% del ciclo del reloj, Eso es, 1/10x1/Fclock. Por ejemplo:, El tiempo de subida de 100 MHz es de aproximadamente 1 ns.

2.. La amplitud del n - th armónico de la Onda cuadrada ideal es aproximadamente 2 / (n pie) veces el valor lateral del voltaje del reloj. Por ejemplo, la amplitud del primer armónico de una señal de reloj de 1 V es de aproximadamente 0,6 V, y la amplitud del tercer armónico es de aproximadamente 0,2 v.

3.. La relación entre el ancho de banda de la señal y el tiempo de subida es: bw = 0,35. / RT. Por ejemplo, si el tiempo de subida es de 1 ns, el ancho de banda es de 350 MHz. Si el ancho de banda de la línea de interconexión es de 3 GHz, el tiempo mínimo de subida transmisible es de aproximadamente 0,1 ns.

4.. Si se desconoce el tiempo de subida, se puede considerar que el ancho de banda de la señal es aproximadamente cinco veces mayor que la frecuencia del reloj.

5. La frecuencia de resonancia del Circuito LC es de 5 GHz / sqrt (LC), la unidad de l es NH, la unidad de C es PF.

6. A 400 MHz, la resistencia axial del pin puede considerarse una resistencia ideal; En 2ghz, la resistencia smt0603 puede considerarse una resistencia ideal.

7. El ESL de la resistencia axial del plomo (Resistencia del plomo) es de aproximadamente 8 NH, y el ESL de la resistencia SMT es de aproximadamente 1,5 NH.

8. La resistencia por unidad de longitud de un cable de enlace cercano de 1 Mil de diámetro es de aproximadamente 1 Ohm / pulgada.

9.24 El diámetro del cable AWG es de aproximadamente 20 ml y la resistividad es de aproximadamente 25 mm Ohm / ft.

La resistividad de la capa fina de 10,1 onzas de alambre de barril es de aproximadamente 0,5 miliohmios por cuadrado.

11. A 10 MHz, una onza de alambre de cobre comienza a producir un efecto cutáneo.

La Capacitancia de la esfera de 12,1 pulgadas es de aproximadamente 2 PF.

13. Un par de placas paralelas del tamaño de una moneda. Cuando el aire se llena entre las placas, la Capacitancia entre ellas es de aproximadamente 1 PF.

14. Cuando la distancia entre las placas de medición del condensador es igual a la anchura de la placa, la Capacitancia generada por el borde es igual a la Capacitancia formada por las placas paralelas. Por ejemplo, cuando se estima la Capacitancia de la placa paralela de una línea MICROSTRIP con un ancho de línea de 10 mil y un espesor dieléctrico de 10 mil, el valor estimado es 1 PF / in, pero la Capacitancia real es aproximadamente el doble del valor anterior, a saber, 2 PF / in.

15. Si usted no sabe nada de las propiedades del material, pero sólo sabe que es un aislante orgánico, entonces usted piensa que su constante dieléctrica es de aproximadamente 4.

16. Para chips de 1 W de potencia, el condensador de desacoplamiento (f) puede proporcionar una carga eléctrica para reducir la tensión por debajo del 5% en el tiempo (S) C / 2.

17. En un reloj típico de placa de Circuito, cuando el espesor dieléctrico es de 10 ml, la Capacitancia de acoplamiento entre la fuente de alimentación y el plano de tierra es de 100 PF / pulgada cuadrada y es inversamente proporcional al espesor dieléctrico.

18. Si la constante dieléctrica a granel de la línea MICROSTRIP de 50 ohmios es 4, la constante dieléctrica efectiva es 3.

19. La Inductancia local de un cable circular de 1 Mil de diámetro es de aproximadamente 25 NH / in o 1 NH / mm.

20. Una bobina de 1 pulgada de diámetro está hecha de alambre de 10 mm de espesor. Es del tamaño de un pulgar y un dedo índice, con una Inductancia de bucle de aproximadamente 85 NH.

21. La Inductancia por unidad de longitud de un anillo de 1 in de diámetro es de aproximadamente 25 NH / in o 1 NH / mm. Por ejemplo, si el plomo encapsulado es parte de un cable anular de 0,5 pulgadas de longitud, su Inductancia es de aproximadamente 12 NH.

22. Cuando la distancia central de un par de barras circulares es inferior al 10% de su longitud respectiva, la Inductancia mutua local es aproximadamente el 50% de la Inductancia mutua local respectiva.

23. Cuando la distancia central de un par de barras circulares es igual a su propia longitud, la Inductancia mutua local entre ellas es inferior al 10% de la Inductancia mutua local respectiva.

24. La Inductancia del bucle del condensador SMT (incluyendo el cableado de la superficie, el orificio y el propio condensador) es de aproximadamente 2nh, y se requiere mucho trabajo para reducir este valor por debajo de 1nh.

25. La Inductancia del bucle por unidad de área en el par plano es de 33. phx espesor dieléctrico (mil).

26. Cuanto mayor es el diámetro del orificio, menor es la Inductancia de difusión. La Inductancia de difusión del orificio de 25 mm de diámetro es de aproximadamente 50 Ph.

27. La Inductancia del bucle entre pares de planos se incrementará en un 25% cuando la zona libre represente el 50% de la zona de arena.

28. La profundidad de la piel del cobre es inversamente proporcional al cuadrado de la frecuencia. En 1ghz, es 2um. Por lo tanto, a 10 MHz, la epidermis de cobre es de 20 um.

29. En una línea de transmisión de cobre de 50 ohmios de 1 onza, la Inductancia del bucle por unidad de longitud es constante cuando la frecuencia es aproximadamente superior a 50 MHz. Esto indica que la impedancia característica es constante cuando la frecuencia es superior a 50 MHz.

30. La velocidad de los electrones en cobre es muy lenta, equivalente a la velocidad de las hormigas, es de 1 cm / S.

31.. La velocidad de la señal en el aire es de aproximadamente 12 in / ns. La velocidad de la señal en la mayoría de los materiales poliméricos es de aproximadamente 6 in / ns.

32. En la mayoría de los materiales laminados, el retraso de la línea de 1 / V es de aproximadamente 170ps / in.

33. La extensión espacial de la señal es igual a la velocidad X del tiempo de subida, es decir, rtx6in / ns.

34. La impedancia característica de la línea de transmisión es inversamente proporcional a la Capacitancia por unidad de longitud.

En fr4, la Capacitancia por unidad de longitud de todas las líneas de transmisión de 50 ohmios es de aproximadamente 3,3 PF / in.

36. En fr4, la Inductancia por unidad de longitud de todas las líneas de transmisión de 50 ohmios es de aproximadamente 8,3 NH / in.

37. Para la línea MICROSTRIP de 50 ohmios en fr4, el espesor dieléctrico es aproximadamente la mitad del ancho de línea.

38.. Para las líneas de banda de 50 ohmios en fr4, la distancia entre los planos es el doble de la anchura de la línea de señal.

39.. Cuando el tiempo de retorno de la señal es mucho menor, la Impedancia de la línea de transmisión es la impedancia característica. Por ejemplo, cuando se conduce una línea de transmisión de 3 pulgadas y 50 ohmios, todas las fuentes de accionamiento con un corto tiempo de subida y 1 ns experimentan una carga constante de 50 ohmios durante la transmisión a lo largo de la línea de transmisión y el tiempo de transición ascendente.

40. La relación entre la Capacitancia total y el retraso de tiempo de una línea de transmisión es C = TD / Z0.

41. La relación entre l a Inductancia total del bucle y el retraso de tiempo de una línea de transmisión es l = tdxz0.

42.. Si la anchura de la trayectoria de retorno en la línea MICROSTRIP de 50 ohmios es igual a la anchura de la línea de señal, su impedancia característica es un 20% mayor que la de la trayectoria de retorno infinita.

43.. Si la anchura de la trayectoria de retorno en la línea MICROSTRIP de 50 ohmios es al menos tres veces la anchura de la línea de señal, la desviación entre la impedancia característica y la impedancia característica es inferior al 1% cuando la trayectoria de retorno es infinitamente ancha.

44. El espesor del cableado afecta la impedancia característica. Cuando el espesor aumenta en 1 Mil, la impedancia disminuye en 2 ohmios.

45. El espesor de la máscara de soldadura de la parte fija de la línea MICROSTRIP reducirá la impedancia característica. El espesor aumentará en 1 Mil y la impedancia disminuirá en 2 ohmios.

46. Para obtener una aproximación precisa del circuito agrupado, se necesitan al menos 3,5 segmentos LC en la expansión espacial de cada tiempo de subida.

47. El ancho de banda del modelo LC de una sola célula es de 0,1 / td.

48.. Si el retraso de la línea de transmisión es inferior al 20% del tiempo de subida de la señal, no es necesario terminar la línea de transmisión.

49. En un sistema de 50 ohmios, el coeficiente de reflexión causado por el cambio de impedancia de 5 ohmios es del 5%.

50. Hacer que todos los cambios repentinos (in) sean lo más breves posible que el tiempo de subida (ns).

51.. La carga capacitiva remota aumentará el tiempo de subida de la señal. El tiempo de subida de 10 - 90 es de aproximadamente (100xc) ps, donde la unidad de C es PF.

52. Si la Capacitancia de salto es inferior a 0004xrt, no puede causar problemas.

La Capacitancia angular (FF) de la línea de transmisión de 53,50 ohmios es el doble del ancho de línea (mil).

54. La mutación capacitiva aumentará el retraso del 50% en aproximadamente 0,5xz0xc.

55. Si la Inductancia de mutación (NH) es inferior a 10 veces el tiempo de subida (ns), no hay problema.

56.. Para las señales con un tiempo de subida inferior a 1 ns, la resistencia axial del pin con una Inductancia de bucle de aproximadamente 10 nH puede producir más ruido reflectante. En este caso, se puede utilizar una resistencia de chip en su lugar.

57. En un sistema de 50 ohmios, se necesitan condensadores 4pf para compensar la Inductancia de 10 nH.

58. A 1 GHz, la resistencia de una onza de alambre de cobre es aproximadamente 15 veces mayor que la de DC.

59. A 1 GHz, la atenuación producida por la resistencia de 8 mil líneas anchas es igual a la producida por el material dieléctrico, que cambia más rápidamente con la frecuencia.

60. Para líneas de 3 mil o más, el Estado de baja pérdida ocurre a frecuencias superiores a 10 MHz. En el Estado de baja pérdida, la impedancia característica y la velocidad de la señal son independientes de la pérdida y frecuencia. No hay dispersión causada por la pérdida en la interconexión de clase común.

La atenuación de - 3db es equivalente a reducir la Potencia de la señal inicial al 50% y la amplitud de tensión inicial al 70%.

La atenuación de - 20db es equivalente a reducir la Potencia de la señal inicial al 1% y la amplitud de tensión inicial al 10%.

63.. En el Estado de efecto cutáneo, la longitud unitaria de la trayectoria de la señal y la trayectoria de retorno de la serie es de aproximadamente (8 / w) xstrt (f) (donde el ancho de línea es W: mil; la frecuencia es F: GHz).

64. En una línea de transmisión de 50 ohmios, la atenuación por unidad de longitud producida por el conductor es de aproximadamente 36 / (wz0) DB / in.

El factor de pérdida de fr4 es de aproximadamente 0,02.

66. A 1 GHz, la atenuación del material dieléctrico en fr4 es de aproximadamente 0,1 DB / in y aumenta Líneaalmente con la frecuencia.

67. Para una línea de transmisión de 8 mil de ancho y 50 ohmios en fr4, la pérdida del conductor es igual a la pérdida del material dieléctrico a 1 GHz.

68. Limitado por el factor de pérdida, el ancho de banda de la interconexión fr4 (longitud Len) es de aproximadamente 30 GHz / Len.

69. El tiempo mínimo de propagación de la interconexión fr4 es de 10 PS / inxlen.

70. Si la longitud de la interconexión (in) es superior a 50 veces el tiempo de subida (ns), no se puede ignorar el deterioro del borde de subida causado por la pérdida en la placa dieléctrica fr4.

71.. En un par de líneas de transmisión MICROSTRIP de 50 ohmios, la Capacitancia de acoplamiento entre líneas de señal es de aproximadamente el 5% cuando la distancia entre líneas es igual a la anchura de la línea.

72. En un par de líneas de transmisión MICROSTRIP de 50 ohmios, la Inductancia de acoplamiento entre las líneas de señal representa aproximadamente el 15% cuando la distancia entre líneas es igual a la anchura de la línea.

73. Para el tiempo de subida de 1ns, la longitud de saturación del ruido cercano en fr4 es de 6in, que es proporcional al tiempo de subida.

74. La Capacitancia de carga de una línea es una constante independiente de la proximidad de otras líneas cercanas.

75. Para la línea MICROSTRIP de 50 ohmios, la conversación cruzada de extremo cercano es de aproximadamente el 5% cuando el espaciamiento de la línea es igual a la anchura de la línea.

76. Para la línea MICROSTRIP de 50 ohmios, la conversación cruzada de extremo cercano es de aproximadamente el 2% cuando la distancia entre líneas es el doble de la anchura de la línea.

77. Para la línea MICROSTRIP de 50 ohmios, la conversación cruzada de extremo cercano es de aproximadamente el 1% cuando la distancia entre líneas es 3 veces la anchura de la línea.

78. Para las líneas de banda de 50 ohmios, cuando el espaciamiento de la línea es igual a la anchura de la línea, la conversación cruzada proximal es de aproximadamente el 6%.

79. Para las líneas de banda de 50 ohmios, la conversación cruzada de extremo cercano es de aproximadamente el 2% cuando la distancia entre líneas es el doble de la anchura de la línea.

80. Para la línea de banda de 50 ohmios, cuando el espaciamiento de la línea es 3 veces la anchura de la línea, la conversación cruzada de extremo cercano es de aproximadamente 0,5%.

81. En un par de líneas de transmisión MICROSTRIP de 50 ohmios, cuando el espaciamiento es igual al ancho de línea, el ruido extremo es del 4% xtd / RT. Si el retardo de la línea es de 1 ns y el tiempo de subida es de 0,5 ns, el ruido remoto es de 8%.

82. En un par de líneas de transmisión MICROSTRIP de 50 ohmios, cuando la distancia es el doble del ancho de línea, el ruido de extremo lejano es del 2% xtd / RT. Si el retardo de la línea es de 1 ns y el tiempo de subida es de 0,5 ns, el ruido remoto es del 4%.

83. En un par de líneas de transmisión MICROSTRIP de 50 ohmios, cuando el espaciamiento es 3 veces el ancho de línea, el ruido de extremo lejano es 1,5% xtd / RT. Si el retardo de la línea es de 1 ns y el tiempo de subida es de 0,5 ns, el ruido remoto es del 4%.

84. No hay ruido remoto en la línea de banda o en la línea de MICROSTRIP totalmente incrustada.

85. En un bus de 50 ohmios, ya sea una línea de banda o una línea de MICROSTRIP, el espaciamiento de la línea debe ser más del doble de la anchura de la línea para que el ruido remoto sea inferior al 5% en la mayoría de los casos.

86. En un bus de 50 ohmios, cuando la distancia entre líneas es igual a la anchura de la línea, el 75% de la interferencia en la línea lesionada proviene de dos líneas adyacentes a ambos lados de la línea lesionada.

87. En un bus de 50 ohmios, cuando la distancia entre líneas es igual a la anchura de la línea, el 95% de la interferencia en la línea lesionada proviene de las dos líneas más cercanas entre sí a ambos lados de la línea lesionada.

88. En un bus de 50 ohmios, cuando la distancia entre líneas es el doble de la anchura de la línea, el 100% de la interferencia en la línea lesionada proviene de dos líneas adyacentes a ambos lados de la línea lesionada. Esto es para ignorar el acoplamiento con todas las demás líneas en el autobús.

89. Para el cableado de superficie, el aumento de la distancia entre las líneas de señal adyacentes es suficiente para a ñadir un cableado de protección, por lo general la conversación cruzada se reduce a un nivel aceptable y no es necesario aumentar el cableado de protección. La adición de un cable de protección con terminales de cortocircuito puede reducir la conversación cruzada al 50%.

90. Para las líneas de cinta, el uso de líneas de protección puede reducir la conversación cruzada al 10% cuando no se utiliza la línea de protección.

91. Para mantener el ruido de conmutación a un nivel aceptable, la Inductancia mutua debe ser inferior al tiempo de subida de 2,5 nhx (ns).

92. La frecuencia máxima de reloj disponible es de 250 MHz / (nxlm) para un conector o paquete limitado por el ruido de conmutación. Donde LM es la Inductancia mutua entre el par señal / ruta de retorno (NH), N es el número de museos abiertos simultáneamente.

En la señal LVDS, el Componentese de señal de modo común es más del doble del componente de señal diferencial.

94. Sin acoplamiento, la impedancia diferencial del par diferencial es el doble de la de cualquier línea de un solo extremo.

95. Para un par de líneas MICROSTRIP de 50 ohmios, la impedancia característica de un solo extremo de la otra línea de seguimiento es completamente independiente de la distancia entre líneas adyacentes, siempre que el voltaje de una línea de seguimiento se mantenga alto o bajo.

96. En las líneas de MICROSTRIP diferenciales estrechamente acopladas, la impedancia característica diferencial se reducirá en sólo un 10% cuando la línea está lejos y no acoplada, en comparación con el acoplamiento cuando el ancho de la línea es igual al espaciamiento de la línea.

97. Para los pares diferenciales acoplados de lado ancho, la distancia entre líneas debe ser al menos mayor que la anchura de la línea. El objetivo es obtener una Impedancia de hasta 100 ohmios.

98. El requisito de la clase B de la FCC es que la intensidad del campo lejano a 3 m sea inferior a 150 UV / M a 100 MHz.

99. Las líneas secundarias de ataque de un solo extremo adyacentes generan un 30% menos de comentarios cruzados de señales diferenciales en pares diferenciales fuertemente acoplados que en pares diferenciales débilmente acoplados.

100. La conversación cruzada de la señal de modo común generada por el ataque de un solo extremo adyacente a la línea secundaria en el par diferencial fuertemente acoplado es un 30% mayor que la del par diferencial débilmente acoplado.