Technologie PCB - Quelques concepts de base de l'intégrité du signal dans la conception de circuits à grande vitesse

Intégrité du signal (Signal Integrity): désigne la qualité du signal dans un système de circuits. Si un signal peut être transmis de la source à la réception sans distorsion pendant le temps nécessaire, nous appelons cela un signal complet.

2. Ligne de transmission: une ligne de connexion composée de deux conducteurs d'une certaine longueur. Nous appelons cela une ligne de transmission, parfois aussi une ligne à retard.

Circuit 3.set total: dans l'analyse générale du circuit, tous les paramètres du circuit, tels que l'impédance, la tolérance et la sensibilité, sont concentrés sur chaque point de l'espace. Sur chaque élément, le signal entre chaque point est transmis en un instant, et ce modèle de circuit idéalisé est appelé circuit collectif.

4. Système distribué: la situation réelle du circuit est que divers paramètres sont distribués partout dans l'espace où se trouve le circuit. Lorsque le temps de retard du signal induit par cette dispersion n'est pas négligeable par rapport au temps de variation Hou du signal lui - même, l'ensemble du canal de signal est un réseau complexe de résistances, de capacités et d'inductances. C'est un système paramétrique distribué typique.

Temps de montée / descente: le temps nécessaire au signal pour passer d'un niveau bas à un niveau haut, généralement la durée du Front de montée / descente entre 10% et 90% de l'amplitude de la tension, exprimée en tr.

6. Fréquence du point d'inflexion: C'est la gamme de fréquences (0,5 / TR) qui caractérise la plupart des concentrations d'énergie dans les circuits numériques. Il est enregistré comme fknet. On considère généralement qu'une énergie supérieure à cette fréquence n'a pas d'effet sur la transmission du signal numérique.

Impédance caractéristique: chaque étape de la propagation du signal alternatif sur la ligne de transmission rencontrera une impédance instantanée constante, appelée impédance caractéristique, également appelée impédance de surtension, notée Z0. Elle peut être exprimée par le rapport (V / I) de la tension d'entrée au courant d'entrée sur la ligne de transmission.

8. Retard de propagation: désigne le retard de propagation du signal sur la ligne de transmission, lié à la longueur de la ligne et à la vitesse de propagation du signal, noté TPD.

9. Microruban: se réfère à une ligne de transmission avec un plan de référence sur un seul côté.

10. Ligne de ruban: se réfère à la ligne de transmission avec le plan de référence des deux côtés.

11. Effet de chimiotaxie: lorsque la fréquence du signal augmente, la charge de flux se rapprochera progressivement du bord de la ligne de transmission et il n'y aura pas de courant circulant même au milieu. De même, il existe un effet d'agrégation, un phénomène dans lequel les zones denses en courant sont concentrées à l'intérieur du conducteur.

12. Réflexion: se réfère à l'absorption incomplète de l'énergie du signal résultant de la désadaptation de l'impédance, le degré d'émission peut être exprimé par le coefficient de réflexion.

13.overshoot / undershoot: overshoot signifie que la première valeur crête ou vallée du signal reçu dépasse la tension de consigne du front montant, c’est - à - dire que la première valeur crête dépasse la tension maximale; Le Front descendant fait référence à la première vallée où la tension minimale est dépassée et le Front descendant fait référence à la deuxième Vallée ou pic.

14. Oscillation: Au cours d'un cycle d'horloge, le dépassement et le recul se répètent, ce que nous appelons Oscillation. Les oscillations peuvent être divisées en oscillations de sonnerie et en oscillations circonférentielles en fonction de leurs manifestations. La sonnerie est une oscillation sous - amortie, tandis que la sonnerie est une oscillation sur - amortie.

Terminaison: se réfère à l'effet d'éliminer la réflexion en augmentant la résistance ou le condensateur, créant ainsi une impédance uniforme. Comme il est généralement utilisé pour les sources ou les terminaux, il est également appelé terminal.

15. Diaphonie: la diaphonie est une perturbation non désirée du bruit de tension due au couplage électromagnétique à une ligne de transmission adjacente lorsque le signal se propage sur la ligne de transmission. Cette perturbation est causée par une inductance mutuelle et une capacité mutuelle entre les lignes de transmission.

Courant de retour: désigne le courant de retour qui accompagne la propagation du signal.

16. Auto - blindage: lorsque le signal se propage sur la ligne de transmission, la méthode de suppression du champ électrique par un grand couplage capacitif et de suppression du champ magnétique par un petit couplage inductif pour maintenir une faible réactance est appelée auto - blindage.

Forward Crosstalk: fait référence à la première interférence de la source d'interférence à la réception de la source sacrificielle, également appelée diaphonie distale.

18. Diaphonie avant: désigne la première interférence causée par une source d’interférence à l’extrémité émettrice d’une source sacrificielle, également appelée diaphonie proximale.

19. Efficacité du blindage (se): il s’agit d’un paramètre utilisé pour évaluer l’applicabilité du blindage en décibels.

Pertes par absorption: les pertes par absorption se réfèrent à la quantité d'énergie perdue par les ondes électromagnétiques lorsqu'elles traversent le blindage.

20. Perte par réflexion: la perte par réflexion est la quantité d'énergie perdue causée par la réflexion interne du blindage, qui varie avec le rapport de la résistance d'onde et de l'impédance du blindage.

21. Facteur de correction: un paramètre qui indique la diminution de l'efficacité du blindage. Comme l'efficacité d'absorption de la couche de blindage n'est pas élevée, la réflexion interne augmente l'énergie passant de l'autre côté de la couche de blindage, le coefficient de correction est donc négatif et ne sert qu'à une analyse fine de la présence de réflexions multiples dans la couche de blindage.

22. EMI en mode différentiel: l'EMI résultant du couplage entre le courant sur la ligne de transmission de l'extrémité motrice à l'extrémité réceptrice et son retour est appelé EMI en mode différentiel.

23. EMI de mode commun: Lorsque deux ou plusieurs lignes de transmission sortent de l'extrémité d'entraînement à l'extrémité de réception avec la même phase et la même direction, un rayonnement de mode commun, c'est - à - dire un EMI de mode commun, est produit.

24. Largeur de bande d’émission: largeur de bande d’émission de la fréquence la plus élevée. Lorsque le circuit intégré numérique passe du niveau logique haut au niveau logique bas, la fréquence du signal carré généré en sortie n'est pas la seule composante conduisant à l'EMI. Les ondes carrées contiennent des composantes harmoniques sinusoïdales avec une gamme de fréquences plus large. Ces composantes harmoniques sinusoïdales sont les composantes fréquentielles EMI qui intéressent les ingénieurs, la fréquence EMI la plus élevée étant également appelée bande passante d'émission EMI.

25. Environnement électromagnétique: la somme de tous les phénomènes électromagnétiques existant dans un lieu donné.

26. Électricité: phénomène électromagnétique qui peut entraîner une diminution des performances d’un dispositif, d’un équipement ou d’un système ou causer des dommages à des substances vivantes ou inanimées.

27. Interférences électromagnétiques: les interférences électromagnétiques peuvent entraîner une diminution des performances des équipements, des canaux de transmission et des systèmes.

28. Compatibilité électromagnétique: capacité d’un appareil ou d’un système à fonctionner correctement dans un environnement électromagnétique sans causer de perturbations électromagnétiques intolérables à quoi que ce soit dans l’environnement.

29. Interférences dans le système: des interférences électromagnétiques causées par des interférences électromagnétiques dans le système apparaissent dans le système.

30. Interférences intersystèmes: interférences électromagnétiques causées par d’autres systèmes.

31. Décharge électrostatique: transfert de charge causé par la proximité ou le contact d’objets ayant des potentiels électrostatiques différents.

Setup Time: Setup time est le temps pendant lequel le périphérique récepteur a besoin de données pour exister de manière stable sur le terminal d'entrée avant le bord de l'horloge.

32.hold Time: pour verrouiller avec succès le signal à la réception, l'appareil doit exiger que le signal de données continue à rester pendant un certain temps après avoir été déclenché par le bord de l'horloge pour assurer le bon fonctionnement des données. Ce temps minimum est ce que nous appelons le temps de rétention.

Temps de vol (Flight Time): délai entre la transmission d'un signal de l'extrémité motrice à l'extrémité réceptrice jusqu'à un certain niveau, lié au retard de transmission et au temps de montée.

34.tco: désigne la différence de temps entre le déclenchement du front d'horloge d'entrée de l'appareil et la validité du signal de sortie. Il s'agit de la somme de tous les retards des signaux internes à l'appareil, y compris généralement les retards logiques et les retards tamponnés.

Buffer Delay: désigne le temps nécessaire au signal pour atteindre une sortie de tension effective à travers le buffer

Jitter d'horloge: Jitter d'horloge est une erreur aléatoire sur le bord de déclenchement de l'horloge. Il peut généralement être mesuré par la différence entre deux ou plusieurs cycles d'horloge. Cette erreur est générée en interne par le générateur d'horloge et le sera plus tard. Le câblage n'a pas d'importance.

36. Biais d’horloge (skew): désigne la différence de retard entre plusieurs signaux de sous - Horloge produits par la même horloge.

Fausse horloge: une fausse horloge est un changement inconscient d'état (parfois entre vil ou VIH) Lorsque l'horloge dépasse un seuil. Il est généralement causé par un excès de descente ou de diaphonie.

37. Intégrité de l'alimentation: se réfère à la qualité de l'alimentation et de la mise à la terre dans le système de circuit.

38. Bruit de commutation simultané (bruit de commutation simultané): désigne le courant (di / DT) qui varie instantanément lorsque l’appareil est dans l’état de commutation et qui, lorsqu’il traverse l’inductance présente sur le chemin de retour, forme une chute de tension alternative qui provoque un bruit, appelé SSN. Aussi appelé bruit de l'île.

39. Rebond de mise à la terre: se réfère à la fluctuation du plan de masse due à l'inductance d'encapsulation, ce qui entraîne une incohérence entre la mise à la terre de la puce et la mise à la terre du système. De même, si la différence de puissance entre la puce et le système est causée par l'inductance d'encapsulation, on parle de rebond de puissance.