L'actualité PCB - Questions et réponses sur le concept de conception de PCB haute vitesse

Pour faire la conception de PCB à haute vitesse, vous devez d'abord comprendre les concepts de base suivants, qui sont les bases.

1. Qu'est - ce que l'interférence électromagnétique (EMI) et la compatibilité électromagnétique (CEM)? (interférence électromagnétique), il y a des interférences conductrices et des interférences radiatives. Par interférence conductrice, on entend le couplage (interférence) d'un signal sur un réseau électrique à un autre par l'intermédiaire d'un diélectrique conducteur. Le brouillage radiatif est le couplage spatial (brouillage) de son signal par une source de brouillage à un autre réseau électrique. Dans la conception de circuits imprimés et de systèmes à grande vitesse, les lignes de signaux à haute fréquence, les broches de circuits intégrés, divers connecteurs, etc., peuvent tous devenir des sources de perturbations rayonnantes avec des caractéristiques d'antenne qui émettent des ondes électromagnétiques et affectent d'autres systèmes ou sous - systèmes dans le système. Depuis l'apparition de la technologie de réduction du bruit dans les systèmes électroniques au milieu des années 1970, principalement en raison des règlements proposés par la Federal Communications Commission des États - Unis en 1990 et l'Union européenne en 1992 sur les produits numériques commerciaux. Ces réglementations obligent les entreprises à s'assurer que leurs produits respectent des taux d'aimantation stricts. Et publier des guides. Les produits conformes à ces réglementations sont appelés CEM (compatibilité électromagnétique).

2. Qu'est - ce que 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 une valeur de niveau de tension qui doit être atteinte en cas de besoin. La mauvaise intégrité du signal n'est pas causée par un seul facteur, mais par plusieurs facteurs dans la conception au niveau de la carte. Les principaux problèmes d'intégrité du signal comprennent la réflexion, l'oscillation, le rebond de la terre, la diaphonie, etc. problèmes courants d'intégrité du signal et solutions causes possibles solutions autres solutions dépassement d'impédance des terminaux décalage d'impédance des terminaux utilisation d'une source d'entraînement avec un temps de montée plus lent niveau de tension continue mauvaise charge en ligne trop importante remplacement d'une charge en courant continu par une charge en courant alternatif arrêt de la charge en réception recâblage ou vérification du plan de masse couplage entre lignes de diaphonie excessif utilisation d'un pilote d'émission avec un temps de montée trop lent utilisation d'une source d'entraînement pouvant fournir un courant d'entraînement plus important délai de transmission trop long distance de la ligne de transmission remplacement ou de mise à jour de la ligne vérification d'une borne série utilisation d'une source d'entraînement avec un temps de montée plus lent résistances d'amortissement en série lorsque l'impédance d'oscillation stratégique ne correspond pas à l'envoi

3. Qu’est - ce que la réflexion? La réflexion est un écho sur la ligne de transmission. Une partie de la puissance du signal (tension et courant) est transmise à la ligne et atteint la charge, mais une partie est réfléchie. Si l'extrémité source et l'extrémité charge ont la même impédance, aucune réflexion ne se produit. Un décalage d'impédance entre l'alimentation et la charge provoquera une réflexion sur la ligne, la charge réfléchissant une partie de la tension vers l'alimentation. Si l'impédance de charge est inférieure à l'impédance de source, la tension réfléchie est négative. Inversement, si l'impédance de charge est supérieure à l'impédance de source, la tension réfléchie est positive. Les variations de facteurs tels que la géométrie du câblage, la terminaison incorrecte du fil, la transmission à travers le connecteur et la discontinuité du plan d'alimentation peuvent tous conduire à cette réflexion.

4. Qu'est - ce que le son de phase? La diaphonie est le couplage entre deux lignes de signal, et l'inductance mutuelle et la capacité mutuelle entre les lignes de signal provoquent du bruit sur la ligne. Le couplage capacitif produit un courant de couplage et le couplage inductif produit une tension de couplage. Les paramètres de la couche PCB, l'espacement des lignes de signal, les caractéristiques électriques des extrémités motrice et réceptrice et la méthode de terminaison de ligne ont tous une certaine influence sur la diaphonie.

5. Qu'est - ce que overshot et downshot? Un dépassement est le premier pic ou creux au - dessus de la tension de consigne, le front montant se référant à la tension la plus élevée et le Front descendant se référant à la tension la plus basse. Undershot signifie la vallée ou le sommet suivant. Un dépassement trop important peut entraîner le fonctionnement de la diode de protection, ce qui entraîne une défaillance prématurée. Un nombre excessif d'impulsions descendantes peut entraîner des erreurs d'horloge ou de données (mauvais fonctionnement).

6. Qu'est - ce que la sonnerie et l'arrondi? Le phénomène d'oscillation est un dépassement et un recul répétés. Les oscillations du signal et les oscillations environnantes sont causées par une inductance et une capacité excessives sur la ligne. Les oscillations appartiennent à un état de sous - amortissement et les oscillations environnantes à un état de sur - amortissement. Les problèmes d'intégrité du signal se produisent généralement dans les signaux périodiques, tels que les horloges. Les oscillations et les oscillations surround sont causées par de nombreux facteurs tels que la réflexion. L'oscillation peut être réduite par une terminaison appropriée, mais il n'est pas possible de l'éliminer complètement.

7. Qu'est - ce que le bruit de rebond du plan du sol et le bruit d'écho? Lorsqu'il y a une forte surtension de courant dans le circuit, cela provoque un bruit de rebond du plan de masse (appelé rebond de masse). Par example, lorsqu'un grand nombre de sorties de puce sont ouvertes simultanément, un courant transitoire important circulera à travers le plan d'alimentation de la puce et de la carte, L'inductance et la résistance du boîtier de la puce et du plan d'alimentation provoquent un bruit d'alimentation qui crée des fluctuations et des variations de tension sur le plan de masse réel (0v). Ce bruit affecte les actions des autres composants. Une augmentation de la capacité de charge, une diminution de la résistance de charge, une augmentation de l'inductance de la terre et une augmentation simultanée du nombre de dispositifs de commutation entraînent une augmentation du rebond de la terre. En raison de la Division du plan de masse (y compris l'alimentation et la mise à la terre), par exemple, le plan de masse est divisé en une mise à la terre numérique, une mise à la terre analogique, une mise à la terre blindée, etc., un bruit d'écho du plan de masse est généré lorsque le signal numérique entre dans la zone de mise à la terre analogique. De même, la couche d'alimentation peut également être divisée en 2,5 V, 3,3 V, 5 V, etc. Par conséquent, dans une conception de PCB Multi - tension, une attention particulière doit être accordée au bruit de rebond et au bruit d'écho du plan de masse.

8. Quelle est la différence entre le domaine temporel et le domaine fréquentiel? Le Domaine temporel est le processus par lequel la tension ou le courant varie au fil du temps et peut être observé avec un oscilloscope. Il est généralement utilisé pour déterminer le retard, l'inclinaison, le dépassement, le recul et le temps de stabilisation entre les broches. Le Domaine fréquentiel est le processus de variation de tension ou de courant en fonction de la fréquence et peut être observé avec un analyseur de spectre. Il est souvent utilisé pour comparer les formes d'onde avec la FCC et d'autres limites de contrôle EMI.

9. Qu'est - ce que l'impédance? L'impédance est le rapport de la tension d'entrée au courant d'entrée sur la ligne de transmission (Z0 = V / I). Lorsque la source envoie un signal à la ligne, elle l'empêche de conduire jusqu'à 2 * TD, dont la source ne voit pas la variation, où TD est le retard de la ligne (delay).

10. Quel est le temps de règlement? Le temps de stabilisation est le temps nécessaire au signal oscillant pour se stabiliser à une valeur finale spécifiée.

11. Qu'est - ce que le Delay pin - to - Pin (delay)? La latence pin - to - Pin fait référence au temps entre le changement d'état du lecteur et le changement d'état du récepteur. Ces variations se produisent généralement à 50% d'une tension donnée. Un retard minimum apparaît lorsque la sortie dépasse un seuil donné (seuil) pour la première fois et un retard maximum apparaît lorsque la sortie dépasse un seuil de tension pour la dernière fois. Mesurer toutes ces conditions.

12. Qu'est - ce que le Crooked? Le décalage de signal est le décalage temporel entre les différents récepteurs arrivant sur le même réseau. Ce décalage est également utilisé pour le décalage temporel de l'arrivée de l'horloge et des données à la porte logique.

13. Quel est le taux de conversion? Le taux de conversion est la pente du bord (le taux de variation temporelle de la tension du signal). Les spécifications techniques des E / s telles que PCI sont comprises entre deux tensions. C'est le taux de conversion qui peut être mesuré.

14. Qu'est - ce qu'une ligne fixe? Il ne commute pas pendant le cycle d'horloge actuel. On l'appelle aussi ligne "coincée" ou ligne statique. La diaphonie (Crosstalk) provoque la commutation des lignes statiques pendant le cycle d'horloge.

15. Qu'est - ce qu'un faux chronométrage? Une fausse horloge signifie qu'elle change inconsciemment d'état (parfois entre vil ou VIH) Lorsque l'horloge dépasse le seuil. Il est généralement causé par une chute excessive ou une diaphonie.