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PCB技術

PCB技術 - 高速回路設計における信号完全性の基本概念

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PCB技術 - 高速回路設計における信号完全性の基本概念

高速回路設計における信号完全性の基本概念

2021-08-25
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Author:IPCB

1. シグナル完全性 (シグナル完全性): refers to the quality of the signal in the circuit system. 信号が必要な時間の範囲内で歪みなしでソースから受信端まで伝送されることができる場合, 我々は信号を完全に呼ぶ.


(2)伝送線路:ある一定の長さを有する2本の導体からなる接続線路。私たちはそれを伝送線または時々遅延線と呼びます。


集中回路:一般的な回路解析では、インピーダンス、容量性リアクタンス、誘導性リアクタンスなどの回路のすべてのパラメータは、空間内の各点に集中している。各構成要素について、各点間の信号を瞬時に送信し、この理想化された回路モデルを集中回路と呼ぶ。


4 .分散システム:実際の回路状況は、様々なパラメータが回路のある空間のどこに分散しているかである。この分散に起因する信号遅延時間が信号自体HUの変化時間に比べ無視できない場合、信号チャネル全体が抵抗、容量、インダクタンスを有する複雑なネットワークである。これは典型的な分布定数系である。


立ち上がり/立ち下がり時間:信号が低レベルからハイレベルに遷移するのに要する時間であり、通常、電圧振幅の10 %から90 %までの立ち上がり/立ち下がりの期間をTrとする。


6 .ひざ頻度:これは、デジタル回路のほとんどのエネルギーの濃度を特徴づける周波数範囲(0.5 / tr)です。それはfkneeとして記録されます。この周波数より上のエネルギーがディジタル信号の伝送に影響を及ぼさないと一般に考えられる。


特性インピーダンス:伝送線路上を伝搬する交流信号の各ステップは、Z 0として記録されるサージインピーダンスとも呼ばれる特性インピーダンスと呼ばれる一定の瞬時インピーダンスに遭遇する。入力電流(V/I)に対する入力電圧の比によって表現することができる。


8 .伝搬遅延:回線長と信号伝搬速度に関係する伝送路上の信号の伝搬遅延を参照し、TPDとして記録する。


9:マイクロストリップ:1面のみの基準面を有する伝送線路を指す。

ストリップライン:両側に基準面を有する伝送線路を指す。

皮膚効果:信号周波数が増加すると、流れる電荷は徐々に伝送線の端に接近し、電流は中央に流れない。これと同様に、クラスタ効果があるため、電流集中領域が導体の内側に集中しているという現象がある。


(12)反射:インピーダンス不整合による信号エネルギーの不完全吸収を参照し、発光度は反射係数である。


オーバーシュート/アンダーシュート:オーバーシュートは、受信信号の第1のピークまたは谷値が立ち上がりエッジの設定電圧を超えていることを意味し、第1のピークが最大電圧を超えることを意味する落下エッジについては、最小電圧を超えて第1谷を指し、アンダーシュートは、第2の谷またはピークを指します。


発振:クロックサイクルでオーバーシュートとアンダーシュートが繰り返し出現し、発振と呼ぶ。振動はその発現に応じてリンギングと円周振動に分けることができる。リンギングは過大振動である。


終了:反射を除去するために抵抗器またはコンデンサを加えることによって、一様なインピーダンスの効果を参照する。通常、ソースまたは端末で使用されるため、終了とも呼ばれます。


クロストーク:クロストークは、信号が伝送線路上を伝搬するとき、隣接する伝送線路に対する電磁結合に起因する望ましくない電圧ノイズ干渉を指す。この干渉は、伝送線路間の相互インダクタンスおよび相互キャパシタンスに起因する。


return current :シグナル伝搬に伴うリターン電流を参照します。


自己遮蔽:信号が伝送線路上を伝搬するとき、大きな容量結合による電界を抑制し、低リアクタンスを維持するために小さな誘導結合による磁界を抑制する方法を自己遮蔽と呼ぶ。


前方クロストーク(前方クロストーク):干渉源から犠牲ソースの受信端までの第1干渉を参照し、遠端クロストークとも呼ばれる。

前方クロストーク:犠牲ソースの送信端への干渉源によって引き起こされる第1干渉を参照し、近端クロストークとしても知られている。

遮蔽効率(SE):シールドの適用性を評価するためのパラメータである。


吸収損失:吸収損失は、電磁波がシールドを通過するとき、エネルギー損失の量を意味します。


反射損失:反射損失は、シールドの内部反射に起因するエネルギー損失の量を参照します。


21 .補正係数:遮蔽効率の低下を示すパラメータ。シールドの吸収効率が高くないので、内部再反射は遮蔽層の反対側を通過するエネルギーを増加させるので、補正係数は負の数であり、シールドに多重反射がある状況の薄い解析にのみ使用される。

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22 .差動モードEMI :駆動端から受信端までの伝送線路の電流と帰還とのカップリングによって発生するEMIを差動モードEMIと呼ぶ。


共通モードEMI:2つ以上の伝送ラインが、駆動端から受信端まで、同じ位相と方向をもって出力されると、コモンモード放射が発生する。


24 .発光帯域幅:最高周波数放射帯域幅。デジタル集積回路が論理ハイからローに切り替わるときに、出力で生成される方形波信号周波数はEMIを引き起こす唯一のコンポーネントでない。方形波は、広い周波数範囲を有する正弦波調和成分を含む。これらの正弦波高調波成分は技術者が気にかけるEMI周波数成分であり、最も高いEMI周波数はまた、EMI発光帯域幅とも呼ばれる。


25 .電磁環境:ある場所に存在する全ての電磁現象の総和

電気:装置、装置又はシステムの性能を低下させ、又は生又は無生物物質に損傷を与える可能性のある電磁的現象。

電磁干渉:電磁干渉は機器の劣化、伝送路、システム性能をもたらす。

電磁的適合性:デバイスまたはシステムが電磁環境で正常に動作し、環境における何かに耐え難い電磁妨害を構成しない能力。


システム内での電磁妨害による電磁干渉がシステム内に出現する。

システム間干渉:システムへの他のシステムによる電磁干渉

31 .静電気放電:静電ポテンシャルが異なる物体による電荷移動


セットアップ時間(セットアップ時間):セットアップ時間は、受信装置がクロックエッジの前に安定に入力端子に存在するデータを必要とする時間である。


ホールド時間:正常に受信端に信号をラッチするために、デバイスは、データ信号がデータの正しい操作を確実にするためにクロック・エッジによって、トリガされた後に、しばらくの間維持され続けることを必要としなければならない。この最小の時間は、我々が保持時間と呼ぶものです。


(33)飛行時間(飛行時間):送信端から受信端までの信号伝送と遅延との関係を示す。


34 . TCO:デバイスの入力クロックエッジトリガと出力信号との間の時間差を示す。これは、一般に、論理遅延およびバッファ遅延を含む、デバイス内の信号のすべての遅延の合計である。


バッファ遅延:信号が有効電圧出力に到達するようバッファを通過するのに要する時間を示す


クロックジッタ:クロックジッタは、クロックトリガエッジのランダムエラーを示す。通常、2つ以上のクロックサイクルの差によって測定することができる。このエラーはクロックジェネレータによって内部的に生成され、後に配線は重要ではありません。


36 .クロックスキュー(スキュー):同じクロックで生成される複数のサブクロック信号間の遅延差を示す。


偽のクロック:偽のクロックは、クロックのしきい値を越えるときの状態(時にはビルやVIH)の無意識の変化を参照します。通常、過度のアンダーシュートまたはクロストークに起因する。


37 .電源の整合性:回路システムの電源とグランドの品質を参照します。


同時スイッチノイズ(同時スイッチノイズ):デバイスがスイッチング状態にあるときに、リターンパス上に存在するインダクタンスを通過するときに瞬時に変化する電流(di/dt)は、交流電圧降下を形成し、これはSSNと呼ばれるノイズを引き起こす。音音とも。


39 .グラウンドバウンス:パッケージインダクタンスに起因するグランドプレーンの変動により、チップグランドとシステムグランドが不整合である現象を指す。同様に、チップとシステムとの間の電力差がパッケージインダクタンスによって引き起こされる場合、それはパワーバウンスと呼ばれる。