Technologie PCB - Résumé de l'Ingénieur: conception d'intégrité du signal article de correction d'expérience

1. Le temps de montée du signal est d'environ 10% de la période d'horloge, soit 1 / 10x1 / fclock. Par example, un temps de montée de 100 MHz est de l'ordre de 1 ns.

2. L'amplitude de la nième harmonique de l'onde carrée idéale est environ 2 / (npie) fois la valeur de bord de la tension d'horloge. Par example, l'amplitude du premier harmonique d'un signal d'horloge 1V est d'environ 0,6v et celle du troisième harmonique d'environ 0,2v.

3. La relation entre la bande passante du signal et le temps de montée est: BW = 0,35 / RT. Par exemple, si le temps de montée est de 1NS, la bande passante est de 350MHz. Si la bande passante d'une connexion d'interconnexion est de 3 GHz, le temps de montée minimum qu'elle peut transmettre est d'environ 0,1 ns.

4. Si le temps de montée est inconnu, vous pouvez considérer que la bande passante du signal est environ 5 fois la fréquence de l'horloge.

5. La fréquence de résonance du Circuit LC est de 5 GHz / sqrt (LC), l en NH et C en PF.

6. Dans 400MHz, la résistance d'axe peut être considérée comme la résistance idéale; À 2 GHz, la résistance smt0603 peut être considérée comme la résistance idéale.

7. ESL pour la résistance axiale de fil (résistance de fil) est environ 8nh, ESL pour la résistance de SMT est 1.5nh.

8. La résistance par unité de longueur d'un fil de jonction proche de 1 Mil de diamètre est d'environ 1 ohm / in.

Le fil 9.24awg a un diamètre d'environ 20 mil et une résistivité d'environ 25 milliohms / ft.

La résistivité en couche mince d'un fil de baril de 10,1 onces est d'environ 0,5 milliohm par carré.

11. À 10 MHz, 1 once de fil de cuivre commence à produire un effet de chimiotaxie.

La capacité d'une sphère de 12,1 in est d'environ 2 PF.

13. Paire de plaques parallèles de la taille d'une pièce de monnaie. Lorsque l'air se remplit entre les plaques, la capacité entre elles est d'environ 1 PF.

14. Lorsque la distance entre les plaques de mesure du condensateur est égale à la largeur des plaques, la capacité générée par les bords est égale à celle formée par les plaques parallèles. Par example, lorsque l'on estime la capacité des plaques parallèles d'une ligne microruban de largeur de ligne 10 mil et d'épaisseur diélectrique 10 mil, la valeur estimée est de 1 PF / in, mais la capacité réelle est environ le double de celle décrite ci - dessus, soit 2 PF / in.

15. Si vous ne savez rien de la nature de ce matériau, mais seulement qu’il s’agit d’un isolant organique, sa constante diélectrique est d’environ 4.

16. Pour une puce d’une puissance de 1 W, le condensateur de découplage (f) peut fournir une charge telle que la chute de tension soit inférieure à 5% au temps (s) de C / 2.

17. Dans une horloge de circuit imprimé typique, la capacité de couplage entre l’alimentation et le plan de masse est de 100 PF / in carré lorsque l’épaisseur du diélectrique est de 10 mil et inversement proportionnelle à l’épaisseur du diélectrique.

18. Si la constante diélectrique du corps d'une ligne microruban de 50 ohms est de 4, sa constante diélectrique effective est de 3.

19. L’inductance locale d’un fil rond de 1 Mil de diamètre est d’environ 25 NH / in ou 1 NH / MM.

20. La bobine annulaire de diamètre 1in est faite de fil de 10mil d'épaisseur. Sa taille correspond à celle d'un pouce et d'un index réunis et son inductance de boucle est d'environ 85 NH.

21. L’inductance par unité de longueur d’un anneau de 1 in de diamètre est d’environ 25 NH / in ou 1 NH / MM. Par example, si la sonde d'encapsulation fait partie d'une boucle et a une longueur de 0,5 in, son inductance est de l'ordre de 12 NH.

22. Lorsque la distance du Centre d’une paire de barres rondes est inférieure à 10% de leur longueur respective, l’inductance mutuelle locale représente environ 50% de leur inductance mutuelle locale respective.

23. Lorsque la distance centrale d’une paire de barres rondes est égale à leur propre longueur, l’inductance mutuelle locale entre elles est inférieure à 10% de leur inductance mutuelle locale respective.

24. L’inductance de boucle d’un condensateur SMT (y compris le câblage de surface, les perçages et le condensateur lui - même) est d’environ 2 NH, et il faut beaucoup de travail pour réduire cette valeur en dessous de 1 NH.

25. L’inductance de boucle par unité de surface sur une paire de plans est de 33 phx d’épaisseur diélectrique (mil).

26. Plus le diamètre de la porosité est grand, plus son inductance de diffusion est faible. L'inductance de diffusion des pores de diamètre 25 mil est de l'ordre de 50 ph.

27. S'il y a une zone de sable, l'inductance de boucle entre les paires planes augmentera de 25% lorsque la zone libre sera de 50%.

28. La profondeur de la peau du cuivre est inversement proportionnelle au carré de la fréquence. 2um à 1ghz. Ainsi, à 10 MHz, la peau externe du cuivre est de 20 µm.

29. Dans une ligne de transmission en cuivre de 50 ohms d’une once, l’inductance de boucle par unité de longueur est constante lorsque la fréquence est supérieure à environ 50 MHz. Ceci indique que l'impédance caractéristique est constante lorsque la fréquence est supérieure à 50 MHz.

30. La vitesse des électrons dans le cuivre est très lente, équivalente à celle des fourmis, à 1 CM / S.

31. La vitesse du signal dans l’air est d’environ 12 in / ns. Dans la plupart des matériaux polymères, la vitesse du signal est d'environ 6 in / ns.

32. Dans la plupart des matériaux laminés, le retard de ligne 1 / V est d’environ 170 PS / in.

33. L’étalement spatial du signal est égal au temps de montée x vitesse, c’est - à - dire rtx6in / ns.

34. L’impédance caractéristique de la ligne de transmission est inversement proportionnelle à la capacité par unité de longueur.

35. Dans fr4, la capacité par unité de longueur de toutes les lignes de transmission de 50 ohms est d’environ 3,3 PF / in.

36. Dans fr4, l’inductance par unité de longueur de toutes les lignes de transmission de 50 ohms est d’environ 8,3 NH / in.

37. Pour une ligne microruban de 50 ohms en fr4, l’épaisseur du diélectrique est environ la moitié de la largeur de la ligne.

38. Pour une ligne à ruban de 50 ohms en fr4, l’espacement entre les plans est le double de la largeur de la ligne de signal.

39. Dans un temps beaucoup plus court que le temps de retour du signal, l’impédance de la ligne de transmission est l’impédance caractéristique. Par example, lors du pilotage d'une ligne de transmission 3in 50 ohms, toutes les sources de pilotage à court temps de montée et 1NS subiront une charge constante de 50 ohms pendant les temps de transit de transmission et de montée le long de cette ligne.

40. La relation entre la capacité totale et la temporisation d’un tronçon de ligne de transmission est C = TD / Z0.

41. La relation entre l’inductance de boucle totale et la temporisation d’un tronçon de ligne de transmission est l = tdxz0.

42. Si la largeur de la voie de retour dans une ligne microruban de 50 ohms est égale à la largeur de la ligne de signal, son impédance caractéristique est 20% plus élevée que si la voie de retour était infiniment large.

43. Si la largeur de la voie de retour dans une ligne microruban de 50 ohms est au moins trois fois supérieure à la largeur de la ligne de signal, son impédance caractéristique s’écarte de moins de 1% de l’impédance caractéristique lorsque la voie de retour est infiniment large.

44. L'épaisseur du câblage peut affecter l'impédance caractéristique. Lorsque l'épaisseur augmente de 1 Mil, l'impédance diminue de 2 ohms.

45. L'épaisseur du masque de soudure dans la partie fixe de la ligne microruban réduira l'impédance caractéristique. L'épaisseur augmentera de 1 Mil et l'impédance diminuera de 2 ohms.

46. Pour obtenir une approximation précise du circuit collecteur, il faut au moins 3,5 parties LC par extension spatiale du temps de montée.

47. La largeur de bande du modèle LC à cellule unique est de 0,1 / td.

48.si le retard de la ligne de transmission est inférieur à 20% du temps de montée du signal, il n’est pas nécessaire de mettre fin à la ligne de transmission.

49. Dans un système de 50 ohms, le coefficient de réflexion résultant d’une variation d’impédance de 5 ohms est de 5%.

50. Maintenir tous les changements brusques (in) aussi courts que possible que le temps de montée (NS).

51. La charge Capacitive à distance augmentera le temps de montée du signal. Le temps de montée de 10 - 90 est d'environ (100xc) PS, où c est en PF.

52. Si la capacité mutante est inférieure à 0004xrt, cela peut ne pas poser de problème.

La capacité angulaire (ff) d'une ligne de transmission de 53,50 ohms est le double de la largeur de la ligne (mil).

54. Les mutations capacitives augmenteront le retard de point de 50% d’environ 0,5xz0xc.

55. Si l’inductance de mutation (NH) est inférieure à 10 fois le temps de montée (NS), aucun problème ne se pose.

56. Pour les signaux dont le temps de montée est inférieur à 1 NS, une résistance axiale de la broche avec une inductance de boucle d’environ 10 nH peut générer plus de bruit réfléchi. Dans ce cas, il peut être remplacé par une résistance à puce.

57. Dans un système de 50 ohms, un condensateur 4pf est nécessaire pour compenser l’inductance 10nh.

58. À 1 GHz, un fil de cuivre de 1 once a environ 15 fois la résistance de son état DC.

59. À 1 GHz, la résistance d’une raie large de 8 Mil produit une atténuation équivalente à celle d’un matériau diélectrique qui varie plus rapidement avec la fréquence.

60. Pour les lignes de 3 Mil ou plus, l’état de faible perte se produit à des fréquences supérieures à 10 MHz. Dans l'état à faibles pertes, l'impédance caractéristique et la vitesse du signal sont indépendantes des pertes et de la fréquence. Il n'y a pas de phénomène de dispersion chromatique dû aux pertes dans les interconnexions de niveau commun.

61. - l'atténuation 3db équivaut à réduire la puissance du signal initial à 50% et l'amplitude de la tension initiale à 70%.

62. - une atténuation de 20 DB équivaut à réduire la puissance initiale du signal à 1% et l'amplitude initiale de la tension à 10%.

63. La longueur unitaire de la voie de signalisation et de la voie de retour en série est d’environ (8 / w) xsqrt (f) lorsqu’elle est dans un état d’effet chimiotactique (où la largeur de ligne est W: mil et la fréquence F: GHz).

64. Dans une ligne de transmission de 50 ohms, l’atténuation par unité de longueur produite par le conducteur est d’environ 36 / (wz0) DB / in.

65. Le facteur de dissipation de fr4 est d’environ 0,02.

66. À 1 GHz, l’atténuation produite par le matériau électrique intermédiaire fr4 est d’environ 0,1 DB / in et augmente linéairement avec la fréquence.

67. Pour une ligne de transmission de 8 Mil de large et 50 ohms en fr4, la perte de conducteur est égale à la perte de matériau diélectrique à 1 GHz.

68. Sous réserve du facteur de perte, la bande passante de la connexion fr4 (len) est d’environ 30 GHz / Len.

69. La durée minimale pendant laquelle une connexion fr4 peut se propager est de 10 PS / inxlen.

70. Si la longueur de la ligne d’interconnexion (in) est supérieure à 50 fois le temps de montée (NS), la dégradation du front montant due aux pertes dans la carte diélectrique fr4 ne peut être ignorée.

71. Dans une paire de lignes de transmission microruban de 50 ohms, la capacité de couplage entre les lignes de signal représente environ 5% lorsque l’espacement des lignes est égal à la largeur des lignes.

72. Dans une paire de lignes de transmission microruban de 50 ohms, l’inductance de couplage entre les lignes de signal représente environ 15% lorsque l’espacement des lignes est égal à la largeur des lignes.

73. Pour un temps de montée de 1 NS, la longueur de saturation du bruit proximal dans fr4 est de 6 in, ce qui est proportionnel au temps de montée.

74. La capacité de charge d’une ligne est constante et indépendante de la proximité des autres lignes voisines.

75. Pour une ligne microruban de 50 ohms, la diaphonie proximale est d’environ 5% lorsque l’espacement des lignes est égal à la largeur des lignes.

76. Pour une ligne microruban de 50 ohms, la diaphonie proximale est d’environ 2% lorsque l’espacement des lignes est le double de la largeur des lignes.

77. Pour une ligne microruban de 50 ohms, la diaphonie proximale est d’environ 1% lorsque l’espacement des lignes est 3 fois la largeur des lignes.

78. Pour une ligne à ruban de 50 ohms, la diaphonie proximale est d’environ 6% lorsque l’espacement des lignes est égal à la largeur de la ligne.

79. Pour une ligne à ruban de 50 ohms, la diaphonie proximale est d’environ 2% lorsque l’espacement des lignes est le double de la largeur de la ligne.

80. Pour une ligne à ruban de 50 ohms, la diaphonie proximale est d’environ 0,5% lorsque l’espacement entre les lignes est 3 fois la largeur de la ligne.

81. Dans une paire de lignes de transmission microruban de 50 ohms, le bruit distal est de 4% xtd / RT lorsque l’espacement est égal à la largeur de la ligne. Si le retard de ligne est de 1 ns et le temps de montée de 0,5 NS, le bruit distal est de 8%.

82. Dans une paire de lignes de transmission microruban de 50 ohms, le bruit distal est de 2% xtd / RT lorsque l'espacement est le double de la largeur de la ligne. Si le retard de ligne est de 1 ns et le temps de montée de 0,5 NS, le bruit distal est de 4%.

83. Dans une paire de lignes de transmission microruban de 50 ohms, le bruit distal est de 1,5% xtd / RT lorsque l'espacement est 3 fois la largeur de la ligne. Si le retard de ligne est de 1 ns et le temps de montée de 0,5 NS, le bruit distal est de 4%.

84. Il n’y a pas de bruit distal sur les lignes à ruban ou sur les lignes à microruban entièrement encastrées.

85. Dans un bus de 50 ohms, qu’il s’agisse d’une ligne ruban ou microruban, pour que le bruit distal soit le plus probable inférieur à 5%, l’espacement des lignes doit être supérieur à deux fois la largeur des lignes.

86. Dans un bus de 50 ohms, lorsque la distance entre les lignes est égale à la largeur de la ligne, 75% des interférences sur la ligne victime proviennent de deux lignes adjacentes de part et d’autre de la ligne victime.

87.dans un bus de 50 ohms, lorsque la distance entre les lignes est égale à la largeur de la ligne, 95% des interférences sur la ligne victime proviennent des deux lignes les plus proches l’une de l’autre de chaque côté de la ligne victime.

88. Dans un bus de 50 ohms, 100% des interférences sur la ligne de la victime proviennent de deux lignes adjacentes de part et d’autre de la ligne de la victime lorsque la distance entre les lignes est le double de la largeur de la ligne. Il s'agit d'ignorer le couplage avec toutes les autres lignes du bus.

89. Pour le câblage de surface, l’augmentation de la distance entre les lignes de signalisation adjacentes est suffisante pour augmenter le câblage de protection, la diaphonie est généralement réduite à un niveau acceptable et il n’est pas nécessaire d’augmenter le câblage de protection. L'ajout d'un câblage de protection avec des bornes de court - circuit peut réduire la diaphonie à 50%.

90. Pour les lignes à ruban, l’utilisation d’une ligne de protection peut réduire la diaphonie à 10% de la diaphonie lorsque la ligne de protection n’est pas utilisée.

91. Pour maintenir le bruit de commutation à un niveau acceptable, l’inductance mutuelle doit être inférieure à 2,5 nhx temps de montée (NS).

92. Pour les connecteurs ou les boîtiers limités par le bruit de commutation, la fréquence d’horloge maximale disponible est de 250 MHz / (nxlm). Où LM est l'inductance mutuelle entre les couples signal / chemin de retour (NH) et n le nombre de musées ouverts simultanément.

93. Dans le signal LVDS, la composante du signal en mode commun est plus de deux fois supérieure à celle du signal différentiel.

94. S’il n’y a pas de couplage, l’impédance différentielle de la paire différentielle est le double de celle de toute ligne à extrémité unique.

95. Pour une paire de lignes microruban de 50 ohms, l’impédance caractéristique d’une seule extrémité de l’autre ligne suiveuse est totalement indépendante de la distance entre les lignes adjacentes tant que la tension d’une ligne suiveuse reste élevée ou faible.

96. Dans une ligne microruban différentielle étroitement couplée, l’impédance caractéristique différentielle ne sera réduite que d’environ 10% lorsque les lignes sont éloignées sans couplage, par rapport à un couplage lorsque la largeur des lignes est égale à l’espacement des lignes.

97.pour les paires différentielles couplées de larges côtés, la distance entre les lignes doit être au moins supérieure à la largeur de la ligne. L'objectif est d'obtenir une impédance allant jusqu'à 100 ohms.

98. La classe B de la FCC exige que l’intensité du champ lointain à 3M soit inférieure à 150 UV / M à 100 MHz.

99. Les lignes secondaires d’attaque à extrémité unique adjacentes produisent 30% moins de diaphonie de signal différentiel sur des paires différentielles fortement couplées que sur des paires différentielles faiblement couplées.

100, la paire différentielle fortement couplée produit 30% plus de diaphonie de signal de mode commun sur les lignes secondaires adjacentes d'attaque à une seule extrémité que sur le logarithme différentiel faiblement couplé.