PCB 블로그 - PCB 보드 설계의 환류 경로 분석

고속 설계는 이미 점점 더 많은 PCB 보드 설계자들이 주목하는 초점이 되었다.고속 PCB를 설계할 때 각 엔지니어는 신호 무결성에 주의하고 낮은 반환 경로가 노이즈 결합과 같은 신호 무결성 문제를 일으키기 쉽기 때문에 신호 회로의 반환 경로를 항상 고려해야 합니다.만약 전류가 반드시 매우 긴 경로를 거쳐야 되돌아갈 수 있다면, 신호 경로의 감지 회로는 증가할 것이다.시스템의 감지 회로가 클수록 이 신호는 시스템의 다른 네트워크의 소음을 흡수할 가능성이 높다.일반적으로 반환 경로 불연속성은 접지 오버홀 누락, 접지 평면의 간격, 디커플링 콘덴서 누락 또는 잘못된 네트워크 사용으로 인해 발생합니다.PCB 설계가 점점 더 복잡해짐에 따라 이러한 문제를 빠르게 발견하는 것은 점점 더 어려워지고 있습니다.이 문서에서는 Allegro에서 IDA의 ReturnPath 분석 기능(in DesignAnalysis, 설계 동기화 분석)을 사용하는 방법에 대해 자세히 설명합니다.PCB 설계자는 설계 인스턴스를 통해 PCB 설계 프로세스에서 반환 경로를 분석하여 엔지니어가 이러한 고속 신호의 반환 경로가 적합한지 신속하게 확인할 수 있도록 지원합니다.레이아웃의 품질을 보장하고 대량 생산 후 신호 불안정으로 인한 리콜의 중대한 손실을 줄이며 설계에 성공합니다.

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회귀 경로 분석의 중요성

ReturnPath 분석 예에 대한 자세한 설명

경로 분석 결과 분석 반환

1. 반환 경로란 무엇입니까?

전기 제품의 작동은 아래 그림 (1) 에서 배터리의 음극이 파란색 전선에 연결되어 있어야 불이 켜지는 것처럼 신호가 있는 회로가 작동합니다. 초기에는 신호회로의 접지평면으로'대지'를 사용했던 전신 시스템을 볼 수 있습니다. 또 다른 접지선을 생략하여 비싼 비용을 줄일 수 있습니다.또는 현대 생활에서 비슷한 상황이 있다면 전구가 자동차에 설치될 때"자동차 케이스"를 신호 회로의 접지로 간주하고 전구의 음극을 자동차 케이스에 직접 연결하여 점등하면 많은 천을 절약 할 수 있습니다.회선의 고장은 회귀 경로의 문제를 고려할 필요가 없다.그러나 각종 센서나 프로세서를 운전 시스템, CAN (차량 네트워크 시스템), 심지어 ADAS (고급 운전자 보조 시스템) 에 연결하려는 것은 전선을 직접 연결하고 생략하는 것만큼 간단하지 않다.이는 고주파 / 고속 전송과 관련되기 쉬우므로 반환 경로의 무결성에 유의할 필요가 있습니다.마찬가지로 PCB 설계의 경우 저주파 신호의 경우 임피던스에 따라 반환되지만 주파수가 증가함에 따라 전류는 피벗 방식으로 소스로 반환되어야 하므로 센서의 반환 경로를 더 많이 고려합니다.또한 내부 절단으로 인해 반환 경로가 우회되는 문제를 피하기 위해 경로설정된 상하층의 반환 경로에 대응하기 때문에 고속 신호의 반환 경로에 대한 고려가 더욱 중요하다.

2. ReturnPath 분석은 무엇입니까?

상술한 바와 같이 고속 신호의 귀환 경로를 고려하는 것은 매우 중요하다. 왜냐하면 가장 경미한 소홀은 모두 회로 기능을 크게 떨어뜨리기 때문이다.일반적으로 표준 PCB의 DRC 검사는 마우스 케이블의 연결 여부와 안전 거리가 충분한지만 검사하기 때문에 ReturnPath와 같은 분석은 쉽지 않으며 일반적으로 관련 차트를 열기 위해 경험이 있는 베테랑이 필요합니다.이러한 레이어는 반환 경로를 확보하고 레이아웃의 품질을 제어하기 위해 고속 신호 경로의 인접 레이어를 따릅니다.또는 흔적선 옆에 STITchingVia의 레이아웃을 추가하는 방법에 대한 사양을 설정합니다.구멍을 사용한 후의 차분 신호에 대해 말하자면, 옆에 몇 개의 STITchingVia를 놓아야 하는데, 그것은 별개의 문제이다!심지어 넘을 수 없는 해자를 채우기 위해 봉합 콘덴서를 추가할 필요가 있어 귀환 경로를 개선하는 비용이 증가합니다.따라서 신호의 기하학적 구조를 기반으로 반환 경로를 분석하고 모델 없이 전기 감지 RPQF (ReturnPathQualityFactor, 반환 경로 질량 계수) 의 비율을 계산하는 직관적인 보조 분석 도구가 있습니다.RPQF 값이 1에 가까우면 신호 경로설정이 반환 경로에 가까울수록 값이 높아지고 반환 경로가 굴곡적이고 멀어진다는 것을 의미합니다. 또한 분석이 완료되면 다음 그림 6과 같이 해당 신호의 RPQF 수치를 직접 나열할 수 있습니다.각 신호의 심각성을 신속하게 식별하고 불만족스러운 부분을 수정할 수 있습니다.참고: IDA(in DesignAnalysis)의 다른 임피던스 임피던스 분석 및 결합 결합 간섭 분석은 모델이 없는 검사 프로세스에 따라 수행할 수도 있습니다.신속한 선별 분석을 통해 다양한 레이아웃의 품질 관리를 신속하게 수행할 수 있습니다.

3. ReturnPath 분석 방법

이제 Allegro는 Sigrity의 아날로그 분석 기술을 도입하여 IDA(In Design analysis, 설계 동기화 분석)를 PCB 설계 프로세스에 도입하여 PCB 엔지니어가 설계에서 동기화 분석을 수행하고 반환 경로의 일반적인 불연속성을 미리 발견할 수 있도록 지원합니다.실시간으로 문제를 해결하고 신호 반환 경로의 품질을 신속하게 보장하며 설계 효율을 높이고 고장 확률을 낮춘다.마찬가지로 PCB 보드의 ReturnPath 검사도 모델이 필요하지 않으며 간단한 과정을 통해 쉽게 구현할 수 있습니다!