PCB技術 - 高速PCB基板設計における問題点

デバイスの動作周波数が高くなるほど高くなる, シグナル完全性問題高速PCB基板デザインは伝統的なデザインのボトルネックになった, そして、エンジニアは完全な解決を設計する際に増加している挑戦に直面しています. 関連する高速シミュレーションツールと相互接続ツールは設計者が問題のいくつかを解決するのを助ける, 高速PCB デザインは、継続的な経験の蓄積と産業間のより深い交流を必要とする.

信号の完全性に及ぼす配線トポロジーの影響

信号の完全性の問題は、信号が伝送線に沿って伝送されるときに生じる 高速PCB 板. STMicroelectronicsのネットユーザー、佟陽氏は、バス（住所、データ, コマンド）最大4または5つのデバイス（FLASH、SDRAMなど）を駆動する, 時PCB基板配線, バスは順番に各装置に到着する, 最初にSDRAMに接続するには, その後フラッシュ...バスはまだ星形に分布している, それで, ある場所から切り離され、各装置に接続される. つの方法のどちらが信号完全性の点でよりよいか?

この点については、配線のトポロジが信号の完全性に与える影響が主に各ノードでの信号到達時間の不一致に反映されていること、また、反射した信号も一定のノードに到着し、信号品質が劣化することを指摘している。一般に、スター・トポロジー構造は、より良い信号品質を達成するために、同じ長さのいくつかのブランチを制御することによって、信号伝送および反射遅延を一貫させることができる。トポロジを用いる前に、信号トポロジノードの状況、実際の動作原理、配線の難しさを考慮する必要がある。異なるバッファは、信号の反射に異なる影響を及ぼすので、STARトポロジはフラッシュとSDRAMに接続されたデータアドレスバスの遅延を解決することができず、したがって、信号の品質を確実にすることはできない一方、DSPとSDRAMとの通信のための一般的な高速信号は、フラッシュローディングの割合が高くないので、高速シミュレーションでは、実際の高速信号が有効に働くノードの波形のみを確保し、フラッシュの波形に注意を払う必要がない。スタートポロジーをデイジーチェーンと他のトポロジーと比較した。すなわち、多くのデータアドレス信号がスター・トポロジを使用する場合、配線はより困難である。

高速信号に対するパッドの影響

PCBでは、設計上の観点から、ビアは主に2つの部分から構成されている。Fulonmというエンジニアは、高速信号にパッドの影響についてゲストに尋ねました。この点に関して、専門家は言いました：パッドは高速信号に影響を及ぼします、そして、それはデバイスに類似した装置包装の影響に影響を及ぼします。詳細な解析は、信号がICから出てから、ボンディングワイヤ、ピン、パッケージシェル、パッド、およびはんだを伝送線に通過することを示す。このプロセスのすべてのジョイントは、信号の品質に影響します。しかし，実際の解析では，パッド，はんだ，ピンの特定パラメータを与えることは困難である。したがって、IBISモデルのパッケージパラメータは一般的にそれらを要約するために使用されます。もちろん、そのような解析は、より低い周波数で受信することができるが、より高い周波数信号については、より高精度のシミュレーションは十分正確ではない。現在の傾向は、バッファ特性を記述するためにIBISのV - IとV - Tカーブを使用して、パッケージパラメタを記述するためにSPICEモデルを使用することです。

電磁妨害を抑える方法

PCBは電磁干渉（EMI）の源であるため、PCB設計 電子製品の電磁互換性（EMC）に直接関連しています。EMCを強調するなら/エミイン 高速プリント配線板デザイン, これは、製品開発サイクルを短縮し、市場への時間をスピードアップに役立ちます. したがって, 多くのエンジニアは、このフォーラムで電磁干渉を抑制する問題に非常に心配しています. 例えば, EMCテストで, クロック信号の高調波は非常に深刻であることがわかった. クロック信号を使用するICの電源ピンに特別な処置を施す必要があるか? 現在, デカップリングコンデンサのみが電源ピンに接続されている. どのような側面を注意する必要があります プリント配線板設計 電磁波を抑える? この点で, 専門家は、EMCの3.つの要素が放射源であると指摘した, 伝送経路及び被害者. 伝搬経路は空間放射伝搬とケーブル伝導に分割される. 高調波を抑える, それが広がる方法の最初の観察. 電源分離は伝導モードの伝搬を解決することである. 加えて, 必要なマッチングと遮蔽も必要です.

ホワイトネチズンからの質問に答えると、専門家は、フィルタリングが伝導を通してEMC放射を解決する良い方法であると指摘しました。また，干渉源や被害者の側面からも考慮できる。干渉源に関して、信号立上りエッジが速すぎるかどうかチェックするためにオシロスコープを使用しようとして、反射またはオーバーシュート、アンダーシュートまたはリンギングがあります。もしそうなら、あなたはマッチングを考慮することができます加えて、この種の信号が偶数のサブ高調波およびより高周波コンポーネントを有しないので、50 %のデューティ・サイクル信号を作ることを避ける。被害者は土地被覆などの措置を考慮することができる。