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1 Introduction
La conception de PCB à grande vitesse est de plus en plus proportionnelle dans la conception de PCB moderne et la difficulté de conception augmente. Ses solutions nécessitent non seulement des composants à grande vitesse, mais également l'intelligence et le travail attentif du concepteur. Doit être soigneusement étudié et analysé, Résoudre les problèmes existants de circuits à grande vitesse.
2 contenu de base de la conception de PCB haute vitesse
La conception de circuits à grande vitesse représente une part croissante de la conception de circuits modernes et la difficulté de conception augmente. Ses solutions nécessitent non seulement des équipements à grande vitesse, mais également l'intelligence et le travail attentif de ses concepteurs. Les circonstances spécifiques doivent être soigneusement étudiées et analysées, Résoudre les problèmes existants de circuits à grande vitesse. En général, la conception comprend principalement trois aspects: la conception de l'intégrité du signal, la conception de la compatibilité électromagnétique et la conception de l'intégrité de l'alimentation.
2.1 conception de l'intégrité du signal
L'intégrité du signal fait référence à la qualité du signal sur une ligne de signal. Un signal avec une bonne intégrité du signal signifie qu'il a la valeur du niveau de tension qu'il doit atteindre en cas de besoin. La mauvaise intégrité du signal n'est pas causée par un facteur, mais par une combinaison de plusieurs facteurs dans la conception au niveau de la carte. En particulier dans les circuits à grande vitesse, la vitesse de commutation trop rapide des puces utilisées, la disposition irrationnelle des éléments de terminaison, l'interconnexion irrationnelle des circuits, etc., entraînent des problèmes d'intégrité du signal. En particulier, il s'agit principalement de diaphonie, de réflexion, de dépassement et de recul, d'oscillations, de retards de signal, etc.
2.2 compatibilité électromagnétique (compatibilité électromagnétique) Conception
La compatibilité électromagnétique comprend les perturbations électromagnétiques et la tolérance électromagnétique, c'est - à - dire le rayonnement électromagnétique excessif et la sensibilité au rayonnement électromagnétique. Il existe deux types de perturbations électromagnétiques: les perturbations par conduction et les perturbations par rayonnement. L'interférence conductrice est la conduction d'un signal sur un réseau électrique sous forme de courant électrique à travers un diélectrique conducteur vers un autre réseau électrique. Le PCB affiche principalement le bruit de terre et le bruit d'alimentation. Les interférences radiatives sont des signaux qui rayonnent sous forme d'ondes électromagnétiques, affectant ainsi un autre réseau électrique. Dans la conception de circuits imprimés et de systèmes à grande vitesse, les lignes de signal à haute fréquence, les broches de puce, les connecteurs, etc. peuvent tous devenir des sources d'interférence radiative pour les caractéristiques de l'antenne. Selon l'importance de la conception, la conception EMC peut être divisée en quatre niveaux: conception au niveau du dispositif et du PCB, conception du système de mise à la terre, conception du système de blindage et conception du filtre. Parmi eux, les deux premiers sont les plus importants. La conception au niveau du dispositif et du PCB comprend principalement le choix des dispositifs actifs, l'empilement des cartes, ainsi que la disposition et le câblage. La conception du système de mise à la terre comprend principalement le mode de mise à la terre, le contrôle de l'impédance de mise à la terre, la boucle de mise à la terre et la mise à la terre de la couche de blindage, etc. dans les outils de simulation de cadence, les paramètres de simulation des interférences électromagnétiques peuvent être définis dans trois directions: Distance X, y, Z, gamme de fréquences, marge de conception, conformité aux normes, etc. Cette simulation est une simulation tardive qui vérifie principalement la conformité aux exigences de conception. Par conséquent, en faisant le travail préliminaire, nous devons également concevoir selon la théorie des perturbations électromagnétiques. Il est courant d'appliquer à chaque conception les règles de conception qui régissent les perturbations électromagnétiques. Chaque lien réalise la conduite des règles et le contrôle de chaque lien.
2.3 conception de l'intégrité de l'alimentation
L'intégrité de l'alimentation et de la mise à la terre est également un facteur très important dans les circuits haute vitesse, car l'intégrité de l'alimentation et l'intégrité du signal sont étroitement liées. Dans la plupart des cas, la principale cause de distorsion du signal est le système d'alimentation. Par exemple, trop de bruit de rebond de la terre, une conception incorrecte des condensateurs de découplage, une alimentation multiple ou une division incorrecte du plan de masse, une conception déraisonnable de la couche de terre, une distribution inégale du courant, etc., posent tous des problèmes d'intégrité de l'alimentation et entraînent une distorsion du signal. Intégrité du signal. L'idée principale pour résoudre le problème est de déterminer le système de distribution, de diviser les cartes de grande taille en plusieurs cartes de petite taille, de déterminer les condensateurs de découplage en fonction du rebond de la Terre (rebond de la terre) et de se concentrer sur la prise en compte de l'ensemble de la carte PCB. Aspects.
3 méthodes de conception de PCB haute vitesse
3.1 Méthodes traditionnelles de conception
La méthode de conception traditionnelle, sans aucun traitement jusqu'au test final, repose essentiellement sur l'expérience du concepteur pour le faire. Ce n'est qu'en testant et en vérifiant le prototype que le problème peut être identifié et que la cause du problème peut être déterminée. Pour résoudre ce problème, il est possible de le redessiner à partir de zéro. Qu'il s'agisse du cycle de développement ou des coûts de développement, cette approche, qui repose principalement sur l'expérience du concepteur, ne répond pas aux exigences du développement de produits modernes, sans parler de la conception hautement sophistiquée des circuits à grande vitesse modernes. Il est donc nécessaire d'analyser et de contrôler qualitativement et quantitativement le processus de conception à l'aide d'outils de conception avancés.
3.2 méthode de conception cadence
Maintenant, de plus en plus de conceptions à grande vitesse adoptent une approche plus efficace qui favorise un cycle de développement plus rapide. Tout d'abord, établissez un ensemble de règles de conception physique conformes aux indicateurs de performance de conception et utilisez - les pour limiter la mise en page et le câblage des PCB. Avant l'installation de l'appareil, la conception de la simulation est effectuée. Dans ce test virtuel, les concepteurs peuvent comparer les indicateurs de conception pour évaluer les performances. Ces conditions préalables essentielles sont l'établissement d'un ensemble de règles de conception physique pour les indicateurs de performance, qui reposent sur une analyse de simulation basée sur un modèle et une prédiction précise des caractéristiques électriques. L'analyse de simulation à différentes étapes est donc importante. Cadence Software a développé son propre processus de conception de PCB haute vitesse. L'idée principale est d'utiliser une bonne analyse de simulation et de conception pour empêcher les problèmes de se produire et d'essayer de résoudre tous les problèmes possibles avant la production de PCB. La principale différence par rapport au processus de conception traditionnel à gauche est l'ajout de nœuds de contrôle dans le processus, ce qui permet de contrôler efficacement le processus de conception. Il intègre la conception schématique, la mise en page de PCB et l'analyse de simulation à grande vitesse, ce qui peut résoudre les problèmes liés aux performances électriques dans tous les aspects de la conception. En analysant de nombreux facteurs tels que la synchronisation, le bruit du signal, la diaphonie, la structure d'alimentation et la compatibilité électromagnétique, il est possible de concevoir de manière optimale les problèmes d'intégrité du signal, d'intégrité de l'alimentation, d'interférences électromagnétiques du système avant le placement et le câblage.
4 Conclusion
Dans le processus de conception spécifique, les concepteurs de chaque section sont tenus de travailler ensemble latéralement et de considérer de manière intégrée les différentes étapes de la conception dans une direction verticale. La conception et la simulation se déroulent tout au long du processus de conception, permettant la contrôlabilité du processus et la quantification d'indicateurs spécifiques. Ce n'est qu'ainsi qu'un design efficace peut être réalisé. La conception de PCB à grande vitesse est une ingénierie de système très complexe. Seulement avec l'aide de ceux qui peuvent non seulement calculer les caractéristiques physiques et électriques, les effets et les interactions de chaque composant utilisé dans la conception, mais qui doivent également être extraits automatiquement du PCB conçu. Des outils logiciels EDA puissants, tels que l'établissement de modèles et des simulateurs qui fournissent une caractérisation dynamique des opérations de conception réelles, peuvent résoudre plus complètement les problèmes d'intégrité du signal, d'interférences électromagnétiques et d'intégrité de l'alimentation mentionnés ci - dessus.
