Dati PCB - Analizzare e controllare crosstalk nella progettazione di schede PCB ad alta velocità

Questo articolo introdurrà metodi per sopprimere e migliorare il segnale

Attualmente, la tecnologia a semiconduttore sempre più sofisticata rende la dimensione del transistor sempre più piccola, quindi il bordo di transizione del segnale del dispositivo sta diventando sempre più veloce, il che porta ai problemi sempre più gravi di integrità del segnale e compatibilità elettromagnetica nel campo della progettazione del sistema di circuiti digitali ad alta velocità. I problemi di integrità del segnale includono principalmente gli effetti della linea di trasmissione, come riflessione, ritardo temporale, squillo, overshoot e undershoot del segnale e crosstalk tra i segnali. Il crosstalk del segnale è complesso, coinvolge molti fattori, calcoli complessi e difficile da controllare. Pertanto, la progettazione elettronica di prodotti di oggi ha urgente bisogno di nuove idee, processi, metodi e tecnologie che siano diversi dagli ambienti di progettazione tradizionali, dai processi di progettazione e dai metodi di progettazione. La tecnologia EDA consiste nell'utilizzare il computer come strumento. Il progettista utilizza il linguaggio di descrizione hardware VHDL per completare il file di progettazione sulla piattaforma software EDA, e quindi il computer completa automaticamente la compilazione logica, semplificazione, segmentazione, sintesi, ottimizzazione, layout, cablaggio e simulazione, fino a compilazione adattata, mappatura logica e programmazione per un chip di destinazione specifico. L'emergere della tecnologia EDA ha notevolmente migliorato l'efficienza e l'operatività della progettazione del circuito e ridotto l'intensità di lavoro dei progettisti. Utilizzando gli strumenti EDA, i progettisti elettronici possono progettare sistemi elettronici da concetti, algoritmi, protocolli, ecc. E una grande quantità di lavoro può essere fatta dal computer e l'intero processo di prodotti elettronici dalla progettazione del circuito, l'analisi delle prestazioni al layout IC o al layout PCB può essere progettato. viene elaborato automaticamente sul computer. Il concetto o la categoria di EDA è ora ampiamente utilizzato. Compreso in macchinari, elettronica, comunicazioni, aerospaziale, industria chimica, minerali, biologia, medicina, militare e altri campi, ci sono applicazioni di EDA. Attualmente, la tecnologia EDA è stata ampiamente utilizzata nelle principali aziende, imprese e istituzioni, e nei dipartimenti di ricerca scientifica e insegnamento. Ad esempio, nel processo di fabbricazione degli aeromobili, dalla progettazione, dai test delle prestazioni e dall'analisi delle caratteristiche alla simulazione di volo, può essere coinvolta la tecnologia EDA. Soluzioni crosstalkCrosstalk: è l'accoppiamento tra due linee di segnale, l'induttanza reciproca e la capacità reciproca tra le linee di segnale che causano il rumore sulla linea. L'accoppiamento capacitivo induce la corrente di accoppiamento, mentre l'accoppiamento induttivo induce la tensione di accoppiamento. I parametri dello strato PCB, la distanza tra le linee di segnale, le caratteristiche elettriche dell'estremità motrice e dell'estremità ricevente e il metodo di terminazione del cavo hanno tutti una certa influenza sul crosstalk. Con lo sviluppo della scienza e della tecnologia, il prezzo dei computer sta diventando sempre più basso, le prestazioni stanno migliorando sempre meglio, la velocità di trasmissione della rete locale sta diventando sempre più veloce e il mezzo di trasmissione della rete locale si è spostato anche dal cavo coassiale a coppia intrecciata e fibra ottica. L'originale CAT1, CAT3, CAT5 si è sviluppato per l'attuale CAT5E, CAT6, CAT6A, CAT7. Anche se le prestazioni della coppia attorcigliata sono state continuamente migliorate, c'è un parametro che è stato accompagnato da coppia attorcigliata come un fantasma, ed è accompagnato da coppia attorcigliata. Sviluppo, questo parametro sta diventando sempre più importante. I segnali indesiderati di tensione acustica dovuti all'accoppiamento reciproco dei campi elettromagnetici tra i segnali sono chiamati segnale crosstalk. Se il crosstalk supera un certo valore, il circuito potrebbe non funzionare correttamente e il sistema non funzionerà correttamente. La soluzione del problema del crosstalk può essere considerata dai seguenti aspetti:1) Ridurre il tasso di conversione del bordo del segnale se possibile. Di solito, quando si seleziona il dispositivo, cercare di selezionare un dispositivo lento mentre soddisfa le specifiche di progettazione ed evitare di mescolare diversi tipi di segnali, perché la coppia di segnali che cambiano rapidamente i segnali che cambiano lentamente ha un potenziale rischio di crosstalk.2) Adottare misure di schermatura: È un modo efficace per risolvere il problema della crosstalk per fornire messa a terra per i segnali ad alta velocità. Tuttavia, il rivestimento porta ad un aumento della quantità di cablaggio, rendendo l'area di cablaggio altrimenti limitata più affollata. Inoltre, al fine di raggiungere lo scopo previsto della schermatura del filo di terra, la distanza tra i punti di terra sul filo di terra è molto critica, generalmente inferiore al doppio della lunghezza del cambiamento del segnale. Allo stesso tempo, il cavo di massa aumenterà anche la capacità distribuita del segnale, che aumenta l'impedenza della linea di trasmissione e rallenta il bordo del segnale. Lo scopo dell'analisi crosstalk è quello di trovare, individuare e risolvere rapidamente i problemi crosstalk nell'implementazione PCB. In generale gli strumenti e gli ambienti di simulazione, l'analisi di simulazione e l'ambiente di layout PCB sono indipendenti l'uno dall'altro. Una volta completato il cablaggio, viene eseguita l'analisi crosstalk per ottenere l'analisi crosstalk, e nuove regole di cablaggio vengono dedotte e ri-cablate, quindi analizzate e riviste. Si può vedere dall'analisi di simulazione che i risultati effettivi del crosstalk non sono gli stessi, e