Technologie PCB - Conception de PCB et analyse de l'intégrité du signal

(1) Analyse de l'intégrité du signal

Facteurs liés au si: réflexion, diaphonie, rayonnement. La réflexion est provoquée par une désadaptation d'impédance le long du chemin de transmission; La diaphonie est causée par l'espacement des lignes; Le rayonnement est lié aux dispositifs à grande vitesse eux - mêmes et à la conception de PCB.

Jugement des lignes de transmission

Selon la formule précédente pour juger les signaux à grande vitesse, il faut tenir compte de la fréquence du signal et de la longueur du chemin de transmission pour distinguer les signaux à grande vitesse des signaux à faible vitesse.

Étapes de jugement:

1) obtenir la fréquence effective fknet du signal et la longueur de ligne l;

2) Calculer la longueur d'onde effective du signal Island en utilisant fknet, c'est - à - dire Island = C / fknet;

3) juger la relation entre l et 1 / 6x genou, comme l "1 / 6x genou, alors le signal est un signal à grande vitesse et vice versa;

λ point d'inflexion = C / F point d'inflexion; Où c est la vitesse légèrement inférieure à la vitesse de la lumière et fknet = 0,5 / TR (10% ~ 90%). Il est également à noter que pour un signal de fréquence 100 MB, on peut estimer la fréquence effective fknet, qui est environ 7 fois supérieure à celle de fclock (période du signal), si aucune carte n'est disponible.

Si l "1 / 6x Knee, il est considéré comme une ligne de transmission. La ligne de transmission doit tenir compte des problèmes de réflexion du signal causés par la désadaptation de l'impédance pendant la transmission.

Formule de réflexion

Réflexion du signal Í = (Z2 - z1) / (Z2 + z1);

Où Z2 est l'impédance de ligne derrière le point de réflexion; Z1 est l'impédance de ligne avant réflexion;

Les valeurs possibles pour Í sont ± 1,0, complètement absorbé à 0 et réfléchi à ± 1. La réflexion du signal est causée par une inadéquation d'impédance de l'origine, du chemin de transmission et des bornes.

Méthode de réflexion réduite

Pour minimiser la réflexion du signal, vous avez besoin de Z2 et Z1 aussi près que possible. Il existe plusieurs méthodes d'adaptation d'impédance: adaptation en série de l'émetteur, adaptation en parallèle du récepteur, adaptation en tension locale du récepteur, adaptation en parallèle de la résistance et de la capacité du récepteur, adaptation en parallèle de la diode de réception.

3) correspondance de pression partielle à l'extrémité de réception

4) adaptation en parallèle de la résistance et de la capacité à la réception

Avantage: faible consommation d'énergie;

Inconvénients: il y a un décalage entre le niveau haut et le niveau bas à la réception, les bords du signal variant lentement en raison de la présence de la capacité.

(2) boucle de signal

La boucle de signal comporte principalement deux voies, l'une motrice et l'autre boucle. Les niveaux de signal mesurés à l'émission, sur la voie d'émission et sur la voie de réception sont essentiellement les valeurs de tension des positions respectives sur les voies de pilotage et de retour du signal. Ces deux voies sont très importantes.

Pour fournir un chemin de retour complet, notez les points suivants:

1. Ne changez pas la couche de référence lorsque le signal change de couche. Si le signal passe de la couche signal 1 à la couche signal 2, la couche de référence est la couche inférieure 1.

2. Les propriétés réseau de la couche de référence ne changent pas pendant la commutation de la couche de signal. En d'autres termes, la couche de référence du signal 1 est la couche de puissance 1 / masse 1 et, après changement de couche, la couche de référence du signal 1 est la couche de puissance 2 / masse 2. L'attribut réseau de la couche de référence est GNd ou power source, et l'accès au chemin de retour peut être réalisé par un GNd ou Power Hole à proximité. Ici, à grande vitesse, la réactivité Capacitive et inductive du via ne peut être négligée. Dans ce cas, les Vias doivent être minimisés autant que possible et les effets des variations d'impédance induites par les Vias eux - mêmes, ainsi que les effets sur le trajet de retour du signal, doivent être réduits.

3. Pendant le séjour du signal, ajoutez un via avec les mêmes propriétés que la couche de référence près du via du signal.

Si les caractéristiques du réseau des deux couches de référence diffèrent avant et après le remplacement de la couche, les deux couches de référence doivent être proches l'une de l'autre pour réduire l'impédance entre les couches et la chute de tension sur le chemin de retour.

5. Lorsque le signal de changement de couche est dense, une certaine distance doit être maintenue entre le sol ou les trous d'alimentation à proximité. Lorsque les signaux de changement de couche sont nombreux, vous devriez faire plus de trous dans la terre ou l'alimentation.

(3) diaphonie

La solution à la diaphonie est que les signaux à grande vitesse, les signaux d'horloge, les autres signaux de données, etc., doivent être espacés pour répondre au principe 3W.