Technologie PCB - Quels sont les problèmes dans la conception de PCB haute vitesse

À mesure que les dispositifs fonctionnent à des fréquences de plus en plus élevées, les problèmes d'intégrité du signal rencontrés par les conceptions de circuits imprimés à grande vitesse sont devenus un goulot d'étranglement pour les conceptions traditionnelles et les ingénieurs sont confrontés à des défis croissants dans la conception de solutions complètes. Bien que les outils de simulation et d'interconnexion haute vitesse associés puissent aider les concepteurs à résoudre certains de ces problèmes, la conception de PCB haute vitesse nécessite également une accumulation continue d'expérience et un échange approfondi entre les industries.

Impact de la topologie de câblage sur l'intégrité du signal

Des problèmes d'intégrité du signal peuvent survenir lorsque le signal est transmis le long d'une ligne de transmission sur une carte PCB haute vitesse. Question de tongyang, un internaute de STMicroelectronics: pour un ensemble de bus (adresses, données, commandes) qui pilotent jusqu'à 4 ou 5 périphériques (flash, SDRAM, etc.), lorsque le circuit imprimé est câblé, le bus arrive à chaque périphérique à son tour, connecté d'abord à la SDRAM, puis au flash... Le bus est toujours distribué en étoile, c'est - à - dire qu'il est séparé de quelque part et connecté à chaque appareil. Laquelle des deux est la meilleure en termes d'intégrité du signal?

En réponse, il a été noté que l'impact de la topologie de câblage sur l'intégrité du signal se traduit principalement par un temps d'arrivée du signal incohérent pour chaque noeud, et que le signal réfléchi atteint également un certain noeud à un moment incohérent, ce qui entraîne une dégradation de la qualité du signal. D'une manière générale, une topologie en étoile permet d'obtenir une meilleure qualité de signal en contrôlant plusieurs branches de même longueur pour faire coïncider les retards de transmission et de réflexion du signal. Avant d'utiliser une topologie, vous devez tenir compte de la situation, du fonctionnement réel et de la difficulté de câblage des nœuds de topologie de signal. Les différents Buffers ont des effets différents sur la réflexion du signal, de sorte que la topologie en étoile ne peut pas résoudre les retards des bus d'adresses de données connectés à flash et SDRAM et ne peut donc pas assurer la qualité du signal; D'autre part, les signaux à haut débit sont généralement faibles pour les communications entre DSP et SDRAM, le taux de chargement de flash n'est donc pas élevé, de sorte qu'en simulation à haut débit, seule la forme d'onde au noeud où le signal à haut débit réel est garanti pour fonctionner efficacement, il n'est pas nécessaire de prêter attention à la forme d'onde à Flash; La topologie en étoile a été comparée aux chrysanthèmes et à d'autres topologies. En d'autres termes, le câblage est plus difficile, surtout lorsqu'un grand nombre de signaux d'adresse de données utilisent une topologie en étoile.

Effet des Pads sur les signaux à grande vitesse

Dans un PCB, d'un point de vue de la conception, un trou de travers se compose principalement de deux parties: un trou intermédiaire et des plots autour du trou. Un ingénieur nommé fulonm a interrogé les invités sur les effets des Pads sur les signaux à grande vitesse. En réponse, les experts disent: le PAD a un effet sur le signal à grande vitesse, il affectera l'impact d'un boîtier de périphérique similaire sur le périphérique. Une analyse détaillée a montré qu'après la sortie de l'IC, le signal passe par les lignes de jonction, les broches, les boîtiers d'encapsulation, les Plots et les soudures pour atteindre la ligne de transmission. Toutes les articulations dans ce processus affectent la qualité du signal. Mais dans l'analyse réelle, il est difficile de donner des paramètres spécifiques pour les Plots, les soudures et les broches. Par conséquent, les paramètres de paquet dans le modèle Ibis sont généralement utilisés pour les agréger. Bien entendu, cette analyse peut être reçue à des fréquences plus basses, mais pour des signaux de fréquences plus élevées, une simulation de plus grande précision n'est pas suffisamment précise. La tendance actuelle est d'utiliser les courbes V - I et V - t d'ibis pour décrire les caractéristiques des tampons et le modèle Spice pour décrire les paramètres d'encapsulation.

Comment supprimer les interférences électromagnétiques

Les PCB sont une source d'interférences électromagnétiques (EMI), de sorte que la conception des PCB est directement liée à la compatibilité électromagnétique (CEM) des produits électroniques. Si l'accent est mis sur l'EMC / EMI dans la conception de PCB à grande vitesse, cela aidera à raccourcir le cycle de développement du produit et à accélérer le délai de mise sur le marché. Par conséquent, dans ce forum, de nombreux ingénieurs sont très préoccupés par la suppression des interférences électromagnétiques. Par example, dans un test Cem, on constate que les harmoniques du signal d'horloge sont très sévères. Est - ce qu'un traitement spécial est nécessaire pour les broches d'alimentation des IC qui utilisent le signal d'horloge? Actuellement, seuls les condensateurs de découplage sont connectés aux broches d'alimentation. Quels sont les aspects à surveiller dans la conception de PCB pour supprimer le rayonnement électromagnétique? En réponse, les experts notent que les trois éléments de la compatibilité électromagnétique sont la source du rayonnement, la voie de propagation et la victime. Les voies de propagation sont divisées en propagation du rayonnement spatial et conduction par câble. Par conséquent, pour supprimer les harmoniques, il faut d'abord regarder comment les harmoniques se propagent. Le découplage de l'alimentation est destiné à résoudre le problème de propagation du mode de conduction. En outre, l'adaptation et le blindage nécessaires sont nécessaires.

En réponse aux questions des internautes blancs, l'expert a noté que le filtrage est un excellent moyen de résoudre le rayonnement CEM par conduction. En outre, il peut être considéré du point de vue de la source de perturbation et de la victime. En ce qui concerne les sources d'interférence, essayez de vérifier avec un oscilloscope si le front montant du signal est trop rapide, s'il y a une réflexion ou un dépassement, une descente ou une sonnerie. Si oui, vous pouvez envisager de faire correspondre; De plus, essayez d'éviter de générer un signal de rapport cyclique de 50%, car ce signal n'a même pas de sous - harmoniques et a une composante plus haute fréquence. Pour les victimes, des mesures telles que la couverture terrestre peuvent être envisagées.