Technologie PCB - Intégrité du signal et impédance caractéristique du dispositif

Les problèmes d'intégrité du signal peuvent causer des problèmes lorsque vous essayez de stabiliser divers signaux sur la carte. Le modèle Ibis est un moyen simple de résoudre ces problèmes. Vous pouvez utiliser le modèle Ibis pour extraire certaines variables importantes pour les calculs d'intégrité du signal et trouver des solutions pour la conception de PCB. Les différentes valeurs extraites du modèle Ibis font partie intégrante des calculs de conception de l'intégrité du signal.

Lorsque vous traitez des problèmes de correspondance de ligne de transmission dans votre système, vous devez comprendre l'impédance de résistance et les caractéristiques des circuits intégrés et des lignes de PCB. La figure 1 montre la structure d'une ligne de transmission à extrémité unique.

Figure 1 ligne de transmission à extrémité unique reliant l'ensemble émetteur, ligne de transmission et récepteur

En ce qui concerne les lignes de transmission, nous pouvons extraire l'impédance de sortie de l'émetteur (ZT, isla©) et l'impédance d'entrée du récepteur (Zr, isla©) de l'IC du modèle Ibis de l'IC. Plusieurs fois, les spécifications des fabricants de circuits intégrés ne décrivent pas ces spécifications de circuits intégrés (ci), mais vous pouvez obtenir toutes ces valeurs via le modèle Ibis.

Vous pouvez définir une ligne de transmission en utilisant les quatre paramètres suivants: impédance caractéristique (Z0, isla©), retard de propagation de la carte (D, PS / in), retard de propagation de la ligne (TD, secondes) et longueur de piste (longueur, pouces). En général, les cartes fr - 4 ont un Z0 allant de 50 à 75 îles et un d allant de 140 PS / in à 180 PS / in. Les valeurs réelles de Z0 et d dépendent du matériau et des dimensions physiques de la ligne de transmission réelle ("référence 1"). La latence de ligne (TD) sur une carte particulière est égale à la latence de propagation (d) multipliée par la longueur de trace que vous utilisez (length). Toutes les plaques sont calculées comme suit:

D = 1012 onces; (CTR * LTr) ou

D = 85 PS / in * & ouml; (ER)

Z0 = onces; (litres / litre)

TD = D * longueur

Lors de l'utilisation d'une carte fr - 4, le délai raisonnable de propagation de la ligne à ruban est de 178 PS / pouce et l'impédance caractéristique est de 50 °.

La spécification de l'émetteur utilisée pour l'évaluation de l'intégrité du signal est l'impédance de sortie (ZT). Lors de la détermination de l'impédance de sortie, la région [pin] du modèle Ibis fournit les valeurs parasites de la résistance, de l'inductance et de la capacité de chaque broche. Après cela, vous pouvez mettre ensemble la capacité encapsulée et la valeur de la capacité de chaque buffer (C = comp) pour une meilleure compréhension.

Comme décrit dans [Component], [Manufacturer] et [PACKAGE] au - dessus du mot - clé [pin], le mot - clé [pin] est associé à un emballage spécifique. Vous trouverez la capacité et l'inductance encapsulées dans la table de mots clés [pin], car elle est liée aux broches. Par example, dans le modèle ads129x.ibs ("ref.2"), la figure 2 montre où l'on peut trouver les valeurs l.pin et c.pin du signal gpio4 de la broche 5E (PBGA, 64 broches encapsulées).

Figure 2 Liste des paquets pour le paquet ads1296zxg, y compris la valeur C - pin

Le signal et l'encapsulation L - Pin (inductance de broche) et C - Pin (capacité de broche) sont 1489nh et 028001pf, respectivement.

La deuxième valeur de capacité importante est la valeur C = comp sous le mot clé [Model]. Tout comme vous trouvez le bon modèle dans le modèle Ibis, vous trouverez également une liste des valeurs de C = Comp. La figure 3 montre un example ("ref.2") de c.comp dans le modèle dio.33.

Figure 3 dans ads129x.ibs, il s'agit d'une liste du type Dio - 33 et de ses valeurs C - Comp associées.

Dans la Déclaration de la figure 3, le symbole « | » indique un commentaire. La liste des C - Comp valides ("reference 3") dans cette instruction est:

| valeurs typiques min max

| (Pvt nominal) (Pvt rapide)

C - compresseur 3.0727220e-12 2.3187130e-12 3.8529520e-12

Avec cette liste, le concepteur de PCB peut choisir entre trois valeurs. Lors de la phase de conception de la ligne de transmission PCB, une valeur typique de 3.072722 PF est le bon choix.

Le modèle Ibis fournit aux concepteurs de PCB des indices qui leur permettent de simuler des cartes avant de passer au prototypage. Si vous connaissez la méthode de recherche, le modèle Ibis peut vous fournir l'impédance caractéristique et la capacité de toutes les broches. La prochaine étape de l'évaluation consiste à déterminer la résistance d'entrée / sortie de chaque tampon, que nous aborderons la prochaine fois.