PCB技術 - 高速PCB基板設計における信号完全性の高速位置決め

イン高速PCB基板デザイン, 信号完全性問題を解決する従来の方法は、イベントを隔離するためにハードウェアトリガを使用することである, and/または、深い取得ストレージ技術を使用して問題を見つける前にイベントをキャプチャする.

高性能回路システムの速度および複雑さの増加に伴って、信号完全性問題を見つける際のオシロスコープの限界は徐々に現れてきた。新しいイベントの場所の技術の出現と、この状況は大幅に改善されます。

結局は, この強力なイベントの場所システムが効果的に役立つPCB設計技術者は迅速かつ容易に信号完全性問題を識別する.

信号完全性問題のための伝統的位置法

従来のハードウェアトリガ／ディープ取得記憶方式は信号完全性問題を見つけるのに2つの利点を有する。最初に、ハードウェアトリガーが関連したイベントをロックするのに用いられるとき、無駄な時間がありません。ハードウェアトリガシステムは，目標イベントが見つかるまでオシロスコープ取得システムを継続的に実行する。ターゲットイベントがロックされた後、ハードウェアトリガー回路は、オシロスコープのデータ取得を完了し、画面の中央にイベントを表示するようにトリガーされます。

この方法は本当に便利です。第二に、深い取得とストレージ技術を使用して、ユーザーはターゲットシステムに直面している信号の整合性の問題の種類を知る必要はありません、単に最大ストレージモードにオシロスコープを設定し、エッジトリガまたは自動トリガにトリガモードを設定し、その後オシロスコープを起動させることができます。オシロスコープは、ターゲットシステムの実行の比較的長いスクリーンショットをキャプチャし、ユーザーが問題のイベントがあるかどうかを判断するためにいつでもデータを分析することができます。

このテクニックは、「広範囲な飲み込みと溺れ」テクニックとしても知られています。設計を検証するためにオシロスコープを使用するこれらの方法は非常に効果的であり、電子設計技師コミュニティに根付いた。

しかし、テスト/測定産業の新興技術と比較して、このアプローチは多くの制限を持ちます。

信号完全性問題を見つけるための新しい方法は、信号完全性問題を見つける新しい方法はイベント認識ソフトウェアです。イベント認識ソフトウェアは、本質的にオシロスコープによって捕捉された波形をスキャンして、様々な信号の完全性の問題や信号問題のある事象を識別するインテリジェントソフトウェアの一種である。この方法は、以前に捕捉されたデータを処理するときに「デッドタイム」が既に存在しているため、ハードウェアトリガ法の「デッドタイム」機能を持たない。

しかし、イベント認識ソフトウェアは、より多くのオシロスコープユーザーを集めて、以下のユニークな利点を持っています。複数のイベントの同時監視：ハードウェアトリガー方法は、問題のイベントを識別するだけであり、ハードウェアトリガー回路は特定のイベントが発生したときにトリガするように設定されます。イベント認識ソフトウェアはこの制限によって影響を受けません、そして、ソフトウェアは同時にどんなチャンネルまたは複数のチャンネルででも5つのイベントをスキャンするようにプログラムされることができます。

これは、信号完全性問題の潜在的原因の範囲を徐々に減少させ、複雑な関連事象を分離するのに必要な時間を大いに減少させる。2つの同じイベントが複数回起こる方法を理解してください：ハードウェアトリガー回路は、捕獲につき1つのイベントの発生を認めるだけです。実際、イベントはハードウェアによってイベントが分離される前または後に何度も繰り返されますが、ハードウェアトリガーメソッドはこれらの繰り返しイベントを検出できません。これは、イベント認識ソフトウェアを使用して行うことができます。

したがって、PCB設計技術者は、第1の故障だけでなく、第2および第3の欠点も見つけることができる。イベントナビゲーション：ユーザーが深い記憶を通して長い波形を捕らえるならば、次のステップは非常に退屈で誤りがちな手作業です。そして、それはこれらの波形を再生して、波形のあらゆる部分をチェックして、潜在的信号完全性問題を特定します。ディープ取得ストレージ技術は、10000画面から情報をキャプチャすることができます。この情報を手動で表示するのは非実用的です。また、これらのオシロスコープデータを単一のコントローラにアップロードし、データを解析するためにカスタムソフトウェアを書き込むことは、非実用的で時間がかかる。一旦イベント認識ソフトウェアが目標イベントのすべての出現を認識するならば、それは複数の発生の間で前後に変わることができます。複数のイベントを識別する：典型的なハードウェアトリガシステムは、イベントまたはトリガーモードの約10種類を分離することができます。しかし、オシロスコープ製造業者にとって、新しいハードウェアトリガーモードの開発は非常に面倒であり、多くの開発リソースおよび高価なIC製造コストを必要とする。イベント認識ソフトウェアの開発コストは非常に低い。現在のイベント認識ソフトウェアは、波形測定（現代のオシロスコープが30以上の波形測定を実行することができる）によって測定されることができるどんなイベントも孤立させることができて、不正確な信号端末に起因する非単調なエッジのような問題のイベントを見つけることもできます。

ハードウェアトリガ回路を用いて非単調エッジなどのウェーブレット現象をトリガーすることはほとんど不可能である。イベントを識別する速度：ハードウェアトリガ回路の速度は、主にトランジスタの速度に影響され、アナログ技術が使用される。最もハイエンドのハードウェアトリガ回路は、300 psパルス幅（またはパルス干渉）トリガとして低く、3.25 Gbpsシーケンストリガ（シリアルトリガ）を達成することができる。これらの指標は非常に良いですが、ハードウェアトリガー回路の速度はまだ8.5 Gbpsを超える今日のトップシステムの速度に追いつくことはできません。イベント認識ソフトウェアは、オシロスコープのサンプリングレートだけで、基本的にはデジタル技術を使用します。業界最先端のオシロスコープは、最大40 GSPのサンプリングレートを持ち、ソフトウェアイベント認識システムは、ハードウェアトリガモードよりも高速なイベントを認識します。新技術は、パルス幅70 psのイベントを観測でき、そのシーケンス探索速度は

PCBソフトウェア 結合システムはトリガ分類器（トリガシーケンサ）を生成することができ、または、ソフトウェアがチェックしたい波形を制限するためにハードウェアを使用することができます, これにより効率を高める. イベント認識ソフトウェアは伝統的なハードウェアトリガまたは深い取得と記憶方法に対する有効な補足である, とシグナル完全性の問題を識別するために使用されます. オシロスコープに「デッドタイム」問題がないとき, 即ち, イベントの発生頻度は毎秒1回（高速回路にとって1秒はかなり長い時間帯）より高く、イベント認識ソフトウェアの新しい技術は、設計における信号完全性問題のための最も効果的で柔軟なツールの1つである.