정밀 PCB 제조, 고주파 PCB, 고속 PCB, 표준 PCB, 다중 계층 PCB 및 PCB 조립.
반도체 기술과 심압 마이크로미터 기술의 끊임없는 발전에 따라 집적회로의 스위치 속도는 수십 메가헤르츠에서 수백 메가헤르츠로, 심지어 몇 메가헤르츠에 이르렀다.고속 PCB 설계에서 엔지니어는 가짜 트리거, 댐핑 진동, 과충, 하충 및 직렬 교란과 같은 신호 무결성 문제를 자주 겪습니다.이 문서에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 Allegro에서 IBIS 시뮬레이션을 사용하는 방법, 계산 방법에 대해 설명합니다.
1 신호 무결성 정의
신호 무결성(SI)은 신호선의 신호 품질을 나타냅니다.신호의 완전성이 떨어지는 것은 단일한 요소로 인한 것이 아니라 판급 설계에서 여러 가지 요소의 결합이다.신호 무결성의 원인
파괴에는 반사, 진동벨, 접지반등, 교란 등이 포함된다. 신호 주파수가 높아지면서 신호 무결성은 고속 PCB 엔지니어들의 관심사로 떠올랐다.
2 반사
2.1 반사의 형성과 계산
전송 라인의 임피던스가 연속적이지 않으면 신호가 반사되며 전원 및 부하 임피던스가 일치하지 않으면 부하가 일부 전압을 다시 전원에 반사합니다.차동 회선 전송은 많은 문제를 해결했다.
차동 신호란 무엇입니까?간단히 말해서, 드라이브는 두 개의 동등한 반상 신호를 보내며, 수신기는 두 전압 사이의 차이를 비교하여 논리적 상태가"0"인지"1"인지 확인합니다.차분 신호를 탑재한 한 쌍의 선로를 차분 선로라고 한다.차선저항은 어떻게 계산합니까?각종 차분 신호의 임피던스는 모두 다르다. 예를 들면 USB D + D-, 차분 회선의 임피던스는 90ohm, 1394 차분 회선은 110ohm이다. 먼저 규격이나 관련 정보를 보자.현재 Polar SI9000과 같은 많은 임피던스 계산 도구가 있습니다. 차동 임피던스에 영향을 주는 요소는 선가중치, 차동 간격, 개전 상수, 개전 두께 (차동 두께와 참조 면 사이의 개전 두께) 입니다. 일반적으로 차동 두께와 선가중치를 조정하여 차동 임피던스를 제어합니다.극판을 제작할 때는 제조업체에 임피던스 라인을 제어해야 한다고 알려야 한다.차이 신호는 두 물리량 사이의 차이를 나타내는 수치입니다.엄밀히 말하면 모든 전압 신호는 차분한 것이다. 왜냐하면 한 전압은 다른 전압에 비해서만 비교할 수 있기 때문이다.일부 시스템에서는 시스템 접지가 전압 참조점으로 사용됩니다.접지가 전압 측정의 참고로 사용될 때, 이 신호 계획은 단일 단면으로 여겨진다.우리가 이 용어를 사용하는 것은 신호가 단일 도체의 전압으로 표시되기 때문이다.
차등 신호의 장점은 참조 전압을 제어하고 있기 때문에 작은 신호를 쉽게 식별할 수 있다는 것입니다.지반 단일 신호 방안에서 측정 신호의 값은 지반 시스템의 일치성에 달려 있다.소스와 수신기가 멀어질수록 로컬 전압 값이 다를 가능성이 큽니다.차등 신호에서 복원된 신호 값은 대부분 "땅" 값과 관련이 없지만 일정한 범위 내에 있습니다.
차등 신호의 두 번째 장점은 외부 전자기 간섭(EMI)의 영향을 받지 않는 높이입니다.간섭원이 차분 신호에 대한 각 끝에 미치는 영향의 정도는 거의 같다.PADS의 PADSLOGIC 전압 차가 신호 값을 결정하기 때문에 두 컨덕터에서 발생하는 동일한 간섭은 무시됩니다.간섭에 그다지 민감하지 않은 것 외에 차분 신호는 단일 신호보다 EMI가 더 적게 발생한다.
차분 신호의 세 번째 장점은 정시 위치다.차분 신호의 스위치 변화는 두 신호의 교차점에 있기 때문에 일반 단일 신호가 고저 임계값 전압에 의존한다는 판단과 달리 공정과 온도의 영향을 비교적 적게 받아 시차 오차를 줄일 수 있고 저폭 신호의 회로에 더욱 적합하다.LVDS(Low Voltage Differential Signaling·저압 차분 신호)는 유행하는 소폭 차분 신호 기술이다.
차이점은 적용될 때 충돌을 상쇄하기 때문에 충돌을 고려하지 않을 수 있습니다.또 차는 균형선이고 평행은 균형의 일부일 뿐이다.
나는 차분 쌍의 결합을 요구해야 한다고 생각한다.단선 매칭에 대해 이론적으로는 이미 성숙되었지만, 실제 PCB 라인은 여전히 5% 정도의 오차가 있다 (한 재료에 대해 나 자신은 해 본 적이 없다).다른 한편으로 차분선로는 하나의 자체환로시스템으로 간주될수 있으며 그의 두 신호선의 신호는 관련된다.느슨한 결합은 다른 소스로부터 간섭을 일으킬 수 있으며, 일부 인터페이스 회로의 경우 Allegro 훈련의 길이가 동일하게 일치하는 것은 회선 지연을 제어하는 중요한 요소입니다.그래서 나는 차분선이 긴밀하게 결합되어야 한다고 생각한다.
현재 대부분의 고속 PCBS의 경우 좋은 결합을 유지하는 것이 유리합니다.
그러나 나는 네가 결합을 차쌍의 필수조건으로 오인하지 말기를 바란다. 이는 때로는 설계구상을 제한하기도 한다.
고속 설계나 분석을 할 때, 우리는 대부분의 사람들이 어떻게 하는지 알아야 할 뿐만 아니라, 다른 사람들이 왜 해야 하는지를 이해해야 할 뿐만 아니라, 다른 사람들의 경험을 바탕으로 이해하고 개선하여 우리의 창조적 사고를 끊임없이 단련해야 한다. 사람들은 차분 신호가 지평면을 회류 경로로 할 필요가 없거나 차분선이 서로에게 회류 경로를 제공할 필요가 없다고 생각한다.이런 오해를 초래한 원인은 표면현상이 혼동되였거나 고속신호전송의 메커니즘이 깊지 못한데 있다.차동 회로는 전원 및 접지층에 존재할 수 있는 유사한 지면 투사물 및 기타 소음 신호에 민감하지 않습니다.지평면 오프셋 부분의 반환은 차분 회로가 참고 평면의 신호 경로로 반환되지 않았다는 것을 의미하지 않는다. 실제로 신호 흐름 분석에서 차분선과 일반 단일 단자 주선은 일치한다. 고주파 신호의 메커니즘은 항상 회로의 전감을 따라 회류한다.차선간에는 결합접지가 있는외에 서로간의 결합도 있는데 강한 결합은 주요한 환류경로로 된다.PCB 회로 설계에서 차분포선 사이의 결합도는 일반적으로 매우 작으며 일반적으로 결합도의 10~20% 만 차지하고 대부분 땅에 결합되기 때문에 차분포선의 주요 환류 경로는 여전히 접지층에 존재한다.로컬 평면이 연속되지 않을 경우 차분포선 간의 결합은 참조 평면이 없는 영역에서 주요 환류 경로를 제공합니다.참조 평면의 불연속성이 분산 케이블에 미치는 영향은 일반 단일 경로설정만큼 심각하지 않지만 차등 신호의 품질을 낮추고 EMI를 증가시키기 때문에 가능한 한 피해야합니다.일부 설계자들은 차분 전송선의 참조 평면을 제거하여 차분 전송에서 공통 모드 신호의 일부를 억제 할 수 있다고 생각하지만 이론적으로이 방법은 바람직하지 않습니다.임피던스는 어떻게 제어합니까?공통 모드 신호가 접지 임피던스 루프를 제공하지 않으면 EMI 방사선이 발생하여 이익보다 폐해가 클 수밖에 없습니다.
Maintaining equal spacing is considered more important than matching line length. In the actual PCB wiring, it is often unable to meet the requirements of differential design. Due to the distribution of pins, holes, and routing space and other factors, it is necessary to achieve the purpose of line length matching through appropriate winding, but the result is inevitably that part of the difference pair cannot be parallel. The important rule in PCB differential wiring design is to match the line length, other rules can be flexibly handled according to the design requirements and practical application.
