Conception électronique - Conception de l'intégrité du signal pour le contrôle de diaphonie

Il existe généralement deux types de règles de conception de PCB à grande vitesse: les règles physiques et les règles électriques. Par règles physiques, on entend certaines règles de conception spécifiées par l'Ingénieur de conception en fonction des dimensions physiques, telles que la largeur de ligne 4mi1, l'espacement des lignes 4mi1 et la longueur des traces parallèles 4mi1. Les règles électriques font référence aux règles de conception relatives aux caractéristiques électriques ou aux performances électriques. Par example, le retard de câblage est contrôlé entre INS et 2NS, la quantité totale de diaphonie sur la ligne PCB est inférieure à 70mv, etc.

Avec une définition claire des règles physiques et électriques, les routeurs à grande vitesse peuvent être discutés plus loin. Actuellement, les routeurs à haut débit basés sur des règles physiques (pilotés par des règles physiques) sur le marché comprennent les routeurs autoactive re, les routeurs CCT, les routeurs b1azerouter et les routeurs Router editor. En fait, ces routeurs sont tous des routeurs automatiques pilotés par des règles physiques. C'est - à - dire, ces routeurs ne peuvent répondre automatiquement qu'aux exigences dimensionnelles physiques spécifiées par l'Ingénieur de conception, ne peuvent pas être directement affectés par les exigences dimensionnelles physiques de l'électricité à grande vitesse, ne peuvent pas être directement régis par les règles électriques à grande vitesse. Les routeurs à grande vitesse, pilotés directement par des règles électriques, sont importants pour assurer l'intégrité des signaux de conception à grande vitesse. Les ingénieurs de conception sont toujours les premiers à obtenir des règles électriques, et les spécifications de conception sont également des règles électriques. En d'autres termes, notre conception doit finalement répondre aux règles électriques, qui ne sont pas des règles physiques, mais l'implémentation finale de la conception physique pour répondre aux exigences des règles électriques est de la plus haute importance. Les règles physiques sont simplement une transposition des règles électriques établies par les fabricants de composants ou les ingénieurs concepteurs eux - mêmes. Nous nous attendons toujours à ce que cette transformation soit équivalente, une correspondance un à un. Ce n'est pas le cas. Prenons l'exemple de l'utilisation d'une puce LVDS pour la transmission de données à haute vitesse (jusqu'à 777,76 Mbps) et longue distance (jusqu'au métier à tisser). Comme l'amplitude de basculement du signal de la technologie LVDS est de 3500, les spécifications de conception habituelles exigent toujours une ligne de signal totale. La valeur de diaphonie doit être inférieure ou égale à 20% de l'amplitude de basculement du signal, c'est - à - dire que la diaphonie totale est de 350mv x20% = 700. C'est la règle électrique. Le pourcentage de 20% dépend de la tolérance au bruit du LVDS et peut être obtenu à partir du manuel de référence. Pour l'is - Synthesizer, les ingénieurs de conception n'ont qu'à spécifier la valeur de diaphonie de la ligne de signal LVDS, et le câblage peut être ajusté et affiné automatiquement pour s'assurer que les exigences de performance électrique sont respectées. Pendant le câblage, les lignes de signal environnantes sont automatiquement prises en compte. Influence des signaux LVDS. Pour un routeur guidé par des règles physiques, une analyse hypothétique et des considérations doivent d'abord être faites. Les ingénieurs de conception pensent toujours que la diaphonie entre les signaux ne dépend que de la longueur des lignes parallèles entre les signaux parallèles, de sorte qu'elle peut être utilisée dans des circuits à grande vitesse. Faites une analyse imaginaire dans l'environnement frontal de conception. Par exemple, vous pouvez supposer que la longueur des lignes parallèles est de 2,5 mils, puis analyser la diaphonie entre elles. Cette valeur n'est peut - être pas de 70 MV, mais vous pouvez ajuster davantage la ligne de marche parallèle en fonction des conclusions auxquelles vous êtes parvenu. Si la longueur de la ligne de marche parallèle est une certaine valeur, telle que 7mi1, alors la valeur de diaphonie entre les signaux est sensiblement 70mv, alors l'Ingénieur de conception pense que tant que la ligne différentielle est contrôlée dans la plage de 7mi1 pour la longueur de la ligne de marche parallèle, une telle exigence de caractéristique électrique peut être satisfaite dans (la valeur de diaphonie du signal est contrôlée dans la plage de 70mv), Ainsi, dans la mise en page et le câblage physiques réels de PCB, les ingénieurs de conception ont acquis les règles physiques pour la conception de PCB à grande vitesse. Les routeurs traditionnels à haute vitesse peuvent garantir que cette exigence de taille physique est satisfaite. Voici deux problèmes: tout d’abord, la conversion des règles n’est pas la même. Tout d'abord, la diaphonie entre les signaux est déterminée non seulement par la longueur des traces entre les signaux parallèles, mais aussi par le sens de circulation des signaux et la position des segments de lignes parallèles. Mis à part la présence ou l'absence de correspondances et d'autres facteurs, ceux - ci peuvent être difficiles à prévoir ou même impossibles à prendre en compte avant la réalisation physique réelle. Ainsi, après une telle conversion, il n'est pas possible de s'assurer que les règles électriques originales peuvent être respectées tout en respectant ces règles physiques. C'est aussi une raison très importante pour laquelle le système PCB ne fonctionne toujours pas correctement avec les routeurs haute vitesse mentionnés ci - dessus qui respectent les règles. Deuxièmement, lors de la transposition de ces règles, il est presque impossible de prendre en compte plusieurs effets à la fois. Par example, lorsqu'on considère la diaphonie du signal, il est difficile de tenir compte simultanément de l'influence de toutes les lignes de signal environnantes. Ces deux aspects déterminent que les routeurs à haute vitesse basés sur des règles physiques auront de gros problèmes lors de la conception de systèmes PCB à haute vitesse et à haute complexité, et que les routeurs à haute vitesse basés sur des règles électriques peuvent mieux résoudre ce problème. Problèmes à cet égard. Cet article passe en revue la conception au niveau de la carte PCB à haute vitesse et au niveau du système est un processus complexe. Les problèmes d'intégrité du signal, y compris la diaphonie du signal, ont entraîné des changements dans les concepts de conception, les idées de conception, les processus de conception et les méthodes de conception. S'assurer que les problèmes sont rapidement détectés et résolus dans la conception de systèmes à grande vitesse et guider la prévention des problèmes dans les nouvelles conceptions est devenu un courant dominant dans la conception de systèmes à grande vitesse d'aujourd'hui.