PCB Tecnico - Alcuni concetti di base dell'integrità del segnale nella progettazione di circuiti ad alta velocità

1. Integrità del segnale (Integrità del segnale): si riferisce alla qualità del segnale nel sistema del circuito. Se il segnale può essere trasmesso dalla sorgente all'estremità ricevente senza distorsione entro il tempo richiesto, chiamiamo il segnale completo.

2. Linea di trasmissione: Una linea di collegamento composta da due conduttori con una certa lunghezza in un ciclo. La chiamiamo linea di trasmissione o talvolta linea di ritardo.

3. circuito a lume: Nell'analisi generale del circuito, tutti i parametri del circuito, quali l'impedenza, la reattività capacitiva e la reattività induttiva, sono concentrati su ogni punto nello spazio. Su ogni componente, il segnale tra ogni punto viene trasmesso in un istante, questo modello di circuito idealizzato è chiamato circuito nodizzato.

4. sistema distribuito: La situazione attuale del circuito è che vari parametri sono distribuiti ovunque nello spazio in cui si trova il circuito. Quando il tempo di ritardo del segnale causato da questa dispersione non può essere ignorato rispetto al tempo di cambiamento del segnale stesso Hou, l'intero canale del segnale è una rete complessa con resistenza, capacità e induttanza. Questo è un tipico sistema di parametri distribuito.

5. Rise / Fall Time: Il tempo necessario per il segnale di transizione da basso livello a alto livello, di solito misurando la durata del bordo in salita / caduta tra il 10% e il 90% dell'ampiezza di tensione, Denotato come Tr.

6. Frequenza del ginocchio: Questa è la gamma di frequenza (0,5/Tr) che caratterizza la concentrazione della maggior parte dell'energia nel circuito digitale. È registrato come Fknee. Si ritiene generalmente che l'energia al di sopra di questa frequenza non abbia alcun effetto sulla trasmissione dei segnali digitali.

7. Impedenza caratteristica: Ogni passo del segnale CA che si propaga sulla linea di trasmissione incontra un'impedenza istantanea costante, che è chiamata impedenza caratteristica, conosciuta anche come impedenza di sovratensione, che è registrata come Z0. Può essere espresso dal rapporto tra la tensione in ingresso e la corrente in ingresso (V/I) sulla linea di trasmissione.

8. ritardo di propagazione: si riferisce al ritardo di propagazione del segnale sulla linea di trasmissione, che è correlato alla lunghezza della linea e alla velocità di propagazione del segnale, ed è registrato come tPD.

9. Micro-Striscia: si riferisce a una linea di trasmissione con un piano di riferimento su un solo lato.

10. Strip-Line: si riferisce a una linea di trasmissione con piani di riferimento su entrambi i lati.

11. effetto pelle: Quando la frequenza del segnale aumenta, la carica fluente si avvicinerà gradualmente al bordo della linea di trasmissione e anche nessuna corrente fluirà nel mezzo. Simile a questo, c'è l'effetto clustering, il fenomeno è che l'area ad alta intensità di corrente è concentrata sul lato interno del conduttore.

12. Riflessione: si riferisce all'assorbimento incompleto dell'energia del segnale causato da disallineamento di impedenza e il grado di emissione può essere espresso dal coefficiente di riflessione ρ.

13. Overshoot / under shoot: Overshoot significa che il primo picco o valore di valle del segnale ricevuto supera la tensione impostata - per i bordi in salita, significa che il primo picco supera la tensione massima; per caduta Edge si riferisce alla prima valle che supera la tensione minima, e sottoshoot si riferisce alla seconda valle o picco.

14. Oscillazione: In un ciclo di orologio, overshoot e undershoot appaiono ripetutamente, lo chiamiamo oscillazione. Le oscillazioni possono essere divise in oscillazioni ad anello e circonferenza a seconda delle loro manifestazioni. L'anello è un'oscillazione sottosmorzata, mentre l'anello è un'oscillazione sovraamplificata.

Terminazione: si riferisce all'effetto di impedenza uniforme aggiungendo resistenze o condensatori al fine di eliminare i riflessi. Poiché di solito viene utilizzato alla sorgente o al terminale, è anche chiamato terminazione.

15. Crosstalk: Crosstalk si riferisce all'interferenza indesiderata del rumore di tensione causata dall'accoppiamento elettromagnetico alle linee di trasmissione adiacenti quando il segnale si propaga sulla linea di trasmissione. Questa interferenza è causata dall'induttanza reciproca e dalla capacità reciproca tra le linee di trasmissione.

Corrente di ritorno: si riferisce alla corrente di ritorno che accompagna la propagazione del segnale.

16. auto schermatura: Quando il segnale si propaga sulla linea di trasmissione, il metodo di sopprimere il campo elettrico da grande accoppiamento capacitivo e sopprimere il campo magnetico da piccolo accoppiamento induttivo per mantenere bassa reattività è chiamato auto schermatura.

17. Forward Crosstalk (Forward Crosstalk): si riferisce alla prima interferenza da una fonte di interferenza all'estremità ricevente della sorgente di sacrificio, conosciuta anche come cross-talk di fine lontano.

Forward Crosstalk: si riferisce alla prima interferenza causata da una sorgente di interferenza all'estremità di trasmissione della sorgente di sacrificio, nota anche come near-end crosstalk.

19. Efficienza di schermatura (SE): È un parametro per valutare l'applicabilità della schermatura, in decibel.

Perdita di assorbimento: La perdita di assorbimento si riferisce alla quantità di perdita di energia quando le onde elettromagnetiche passano attraverso lo scudo.

20. perdita di riflessione: la perdita di riflessione si riferisce alla quantità di perdita di energia causata dal riflesso interno dello scudo, che varia con il rapporto di resistenza alle onde e impedenza di schermatura.

21. fattore di correzione: un parametro che indica la diminuzione dell'efficienza di schermatura. Poiché l'efficienza di assorbimento dello scudo non è elevata, la ri-riflessione interna aumenterà l'energia che passa attraverso l'altro lato dello strato schermante, quindi il fattore di correzione è un numero negativo e viene utilizzato solo per l'analisi sottile della situazione in cui ci sono molteplici riflessi nello scudo.

22. Modalità differenziale EMI: L'EMI generato dall'accoppiamento tra la corrente sulla linea di trasmissione dall'estremità motrice all'estremità ricevente e il suo ritorno è chiamato modo differenziale EMI.

23. EMI di modo comune: Quando due o più linee di trasmissione escono dall'estremità di guida all'estremità di ricezione con la stessa fase e direzione, la radiazione di modo comune sarà generata, cioè, EMI di modo comune.

24. larghezza di banda di emissione: la larghezza di banda di emissione più alta frequenza. Quando il circuito integrato digitale passa dalla logica alta a bassa, la frequenza del segnale dell'onda quadrata generata all'uscita non è l'unico componente che causa EMI. L'onda quadrata contiene componenti armoniche sinusoidali con una gamma di frequenze più ampia. Questi componenti armonici sinusoidali sono i componenti di frequenza EMI a cui gli ingegneri si preoccupano, e la frequenza EMI più alta è anche chiamata larghezza di banda di emissione EMI.

25. Ambiente elettromagnetico: la somma di tutti i fenomeni elettromagnetici esistenti in un dato luogo.

26. Elettricità: fenomeni elettromagnetici che possono far diminuire le prestazioni di dispositivi, apparecchiature o sistemi o causare danni a sostanze animate o inanimate.

27. Interferenza elettromagnetica: L'interferenza elettromagnetica provoca la degradazione delle apparecchiature, dei canali di trasmissione e delle prestazioni del sistema.

28. Compatibilità elettromagnetica: la capacità di un dispositivo o di un sistema di funzionare normalmente in un ambiente elettromagnetico e non costituisce un disturbo elettromagnetico insopportabile per nulla nell'ambiente.

29. Interferenza all'interno del sistema: l'interferenza elettromagnetica causata da disturbi elettromagnetici all'interno del sistema appare nel sistema.

30. Interferenza intersistemica: interferenza elettromagnetica causata da altri sistemi ad un sistema.

31. Scarico elettrostatico: il trasferimento di carica causato da oggetti con diversi potenziali elettrostatici che si avvicinano o si toccano.

Tempo di installazione (tempo di installazione): Il tempo di installazione è l'ora in cui il dispositivo ricevente richiede che i dati esistano stabilmente sul terminale di ingresso davanti al bordo dell'orologio.

32. Tempo di attesa: Per bloccare correttamente un segnale all'estremità ricevente, il dispositivo deve richiedere che il segnale dati continui a essere mantenuto per un periodo di tempo dopo essere stato attivato dal bordo dell'orologio per garantire il corretto funzionamento dei dati. Questo tempo minimo è quello che chiamiamo il tempo di attesa.

33. Tempo di volo (tempo di volo): si riferisce al ritardo tra la trasmissione del segnale dall'estremità di guida all'estremità di ricezione e il raggiungimento di un certo livello, che è correlato al ritardo di trasmissione e al tempo di aumento.

34. Tco: si riferisce alla differenza di tempo tra il trigger del bordo dell'orologio in ingresso del dispositivo e il segnale in uscita è efficace. Questa è la somma di tutti i ritardi del segnale all'interno del dispositivo, generalmente inclusi ritardo logico e ritardo buffer.

Ritardo buffer: si riferisce al tempo necessario per il passaggio del segnale attraverso il buffer per raggiungere un'uscita di tensione valida

35. Jitter dell'orologio (Jitter): Il jitter dell'orologio si riferisce all'errore casuale del bordo del trigger dell'orologio. Di solito può essere misurata dalla differenza tra due o più cicli di clock. Questo errore è generato internamente dal generatore di clock e successivamente Il cablaggio non importa.

36. Skew dell'orologio (Skew): si riferisce alla differenza di ritardo tra più segnali di sub-clock generati dallo stesso orologio.

Orologio falso: orologio falso si riferisce al cambiamento inconscio di stato (a volte tra VIL o VIH) quando l'orologio attraversa la soglia. Di solito è causato da eccessivo sottoshoot o crosstalk.

37. Integrità di alimentazione: si riferisce alla qualità di alimentazione e terra nel sistema del circuito.

38. Rumore dell'interruttore simultaneo (Rumore dell'interruttore simultaneo): si riferisce quando il dispositivo è in stato di commutazione, la corrente (di/dt) che cambia istantaneamente, quando passa attraverso l'induttanza esistente sul percorso di ritorno, forma una caduta di tensione CA, che causa rumore, denominato SSN. Chiamato anche rumore.

39. rimbalzo a terra: si riferisce al fenomeno che la terra del chip e la terra del sistema sono incoerenti a causa della fluttuazione del piano di terra causata dall'induttanza del pacchetto. Allo stesso modo, se la differenza di potenza tra il chip e il sistema è causata dall'induttanza del pacchetto, si chiama Power Bounce.