PCB技術 - 導入高速PCB基板設計の概念の解釈

高速PCB基板を作る設計, まず、次の基本的な概念を理解する必要があります, 基礎はどれですか.

一つ, 何 電磁妨害（EMI） および電磁互換性（EMC）？

(電磁妨害）, 干渉波と放射妨害波の2.種類がある. 伝導干渉とは、1つの電力網上の信号が導電媒体を介して別の電力網に結合（干渉）されることを意味する。放射干渉とは、干渉源が空間を介してその信号を別の電力網に結合（干渉）することを意味する。高速PCBではとシステム デザイン, 高周波信号線, 集積回路ピン, 各種コネクタ, などアンテナ特性を有する放射干渉源となる, 電磁波を発することができ、システム内の他のシステムまたは他のサブシステムに影響を及ぼすことができる.

1970年代中頃の電子システムにおける雑音低減技術の出現以来，1990年の米国連邦通信委員会と，1992年の商用ディジタル製品に対する規制を提案した欧州連合による。これらの規則は、会社が彼らの製品が厳しい磁化率に従うことを確実とするのを必要とします。とガイドラインを起動します。これらの規制に準拠した製品をemc（電磁両立性）と呼ぶ。

つは、信号の整合性（信号の整合性）ですか？

シグナル完全性は信号線上の信号の品質を意味する. 良好な信号完全性を有する信号は、それが必要なときに到達しなければならない電圧レベルの値を有することを意味する. 貧弱なシグナル完全性は、一つの要因によって引き起こされません, しかし、ボードレベルで複数の要因 デザイン. 主な信号の整合性の問題は、反射を含む, 振動, グラウンドバウンス, クロストーク, など. 共通信号完全性問題と解決

つは、反射とは何ですか？

反射は伝送線上のエコーである。信号電力（電圧および電流）の一部は、ラインに伝送され、負荷に達するが、一部が反映される。ソースおよび負荷が同じインピーダンスを有する場合、反射は発生しない。

ソースと負荷との間のインピーダンス不整合はライン上の反射を引き起こし、負荷は電圧の一部をソースに反映する。負荷インピーダンスがソースインピーダンスより小さい場合、反射電圧は負である。逆に、負荷インピーダンスがソースインピーダンスより大きい場合、反射電圧は正である。配線形状、不正確なワイヤ終端、コネクタを通る伝送、およびパワープレーンの不連続性のような要因の変化は、すべてこのような反射を引き起こすことがある。

つは、クロストークとは何ですか？

クロストークは、2つの信号線間の結合であり、信号線間の相互インダクタンスおよび相互キャパシタンスは、ライン上のノイズを引き起こす。容量結合は結合電流を誘導し，誘導結合は結合電圧を誘導する。PCB層のパラメータ、信号線間隔、駆動端および受信端の電気的特性、およびライン終端方法は、すべて、クロストークに一定の影響を有する。

何がオーバーシュートとアンダーシュートですか？

オーバーシュートは、最も高い電圧を意味する立ち上がりエッジのための設定電圧を超える最初のピークまたは谷であり、立ち下がりエッジに関しては、それが最も低い電圧を指す。アンダーシュートは、次の谷やピークを指します。過度のオーバーシュートは、保護ダイオードが動作する原因となります。過度のアンダーシュートは偽のクロックやデータエラーを引き起こす可能性があります。

何リングと丸めですか？

オーバーシュートとアンダーシュートを繰り返す。信号発振と周囲振動は、ライン上の過度のインダクタンスおよびキャパシタンスに起因する。振動はアンダーダンピング状態に属し，周辺振動は過減衰状態に属する。シグナル完全性問題は、周期的なシグナル（例えばクロック）において、通常起こる。発振やサラウンド振動は反射のような多くの要因によって引き起こされる。発振は、適切な終了によって減少させることができるが、完全に除去することは不可能である。

接地面バウンス騒音と戻り騒音とは何か？

回路に大電流サージがあると、グランドプレーンバウンスノイズ（グランドバウンスと呼ばれる）が発生する。例えば、多数のチップ出力を同時にオンにすると、チップと基板のパワープレーンに大きな過渡電流が流れる。チップ・パッケージおよびパワープレーンのインダクタンスおよび抵抗は、電源ノイズを引き起こす。そして、それは電圧変動を生じる。そして、実接地面（0 V）の変化。このノイズは他のコンポーネントの動作に影響します。負荷容量の増加，負荷抵抗の減少，接地インダクタンスの増加，スイッチング素子数の増加により，グラウンドバウンスが増加する。

グランドプレーン（電源およびグランドを含む）の分割のために、例えばグランドプレーンはデジタルグラウンド、アナロググラウンド、遮蔽グラウンド等に分割される。同様に、電力層は、2.5 V、3.3 V、5 Vなどに分割されてもよい。したがって、多電圧PCB設計において、接地面のバウンスノイズおよび戻りノイズは、特別な注意を必要とする。

タイムドメインと周波数領域の違いは？

時間領域は、時間に基づいて電圧または電流変化の過程であり、オシロスコープで観察できる。これは通常、遅延、スキュー、オーバーシュート、アンダーシュート、およびピンからピンまでの時間を設定を見つけるために使用されます。

周波数領域は、周波数に基づく電圧または電流変化のプロセスであり、周波数に基づいて変化する。それは、波形とFCCと他のEMI制御限界の比較に一般的に使用されます。

インピーダンスとは

インピーダンスは、送電線上の入力電流に対する入力電圧の比（Z 0＝V／I）である。ソースがラインにシグナルを送るとき、それは2 * tdまで運転するのを防ぎます、ソースがその変化を見ないでください、そこで、TDは線遅れ（遅れ）です。

整定時間とは

整定時間は、発振信号が所定の最終値に安定するまでの時間である。

ピンピン遅延（遅延）は何ですか？

ピン対ピン遅延は、ドライバの状態の変化と受信機の状態の変化との間の時間を指す。これらの変化は、通常、与えられた電圧の50 %で起こる。出力が最初に与えられた閾値（閾値）を横切るときに、最小遅延は発生する。そして、出力遅延が電圧閾値（閾値）を横切るときに、最大遅延は発生する。すべてのこれらの条件を測定します。

スキューは？

シグナル・オフセットは、同じネットワークのための異なるレシーバに着くことの間の時間オフセットである。オフセットは、論理ゲート上のクロックおよびデータ到着の時間偏差にも使用される。

スルーレートは？

スルーレートはエッジ（信号の電圧の時間変化率）の傾きである。I / O（PCIなど）の技術仕様は2つの電圧の間にあります。これは測定されるスルーレートである。

静かなラインは何ですか？

これは、現在のクロックサイクル中にスイッチされません。また、“スタック”ラインまたはスタティックラインとも呼ばれます。クロストーク（クロストーク）によって、スタティックラインがクロックサイクル内で切替えられる。

偽クロックとは何ですか？

偽の時計は、クロックが無意識的に、それが閾値を越えるとき、時々（時々ビルまたはVIHの間）状態を変えます。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。