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PCB 블로그 - PCB 보드 설계 및 신호 무결성 분석

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PCB 보드 설계 및 신호 무결성 분석

2022-09-07
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Author:iPCB

1.신호 무결성 분석SI와 관련된 요소: 반사, 직렬 교란, 복사.반사는 전송 경로의 임피던스 미스매치로 인해 발생합니다.직렬 교란은 선 간격으로 인해 발생합니다.방사선은 고속 부품 자체와 PCB 보드의 설계와 관련이 있습니다.


전송선 판단은 앞의 고속 신호를 판단하는 공식을 사용하며, 신호 주파수와 전송 경로 길이를 고려하여 고속과 저속을 구분해야 한다.

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판단 단계: 1) 신호의 유효 주파수 Fknet과 흔적 길이 L을 획득한다.2) Fknet을 사용하여 신호의 유효한 파장 Island, 즉 Island=C/Fknet을 계산한다.3) L과 1/6x 변곡점 사이의 관계를 판단하고, L>1/6x 변곡점이면 이 신호는 고속 신호이고, 그렇지 않으면 저속 신호이다;여기서 무릎 = C/F 무릎;이 중 C는 광속보다 약간 낮은 속도, Fknee=0.5/Tr(10%~90%)이며, 이미 만들어진 100M 주파수의 신호판이 없다면 유효 주파수인 Fkneet을 추정할 수 있으며, Fknet은 Fclock(신호 주기)의 약 7배라는 점에 유의해야 한다.L>1/6x 무릎이면 전송선으로 간주되며 전송선은 전송 중 임피던스 미스매치로 인한 신호 반사를 고려해야 합니다.반사 공식: 신호 반사 Í=(Z2-Z1)/(Z2+Z1);그 중 Z2는 반사점 이후의 회선 임피던스입니다.Z1은 반사되기 전의 회선 임피던스입니다.Í의 가능한 값은 ± 1, 0이며 0이면 완전히 흡수되고 ± 1이면 반사됩니다.신호의 반사는 원점, 전송 경로 및 터미널의 임피던스 불일치로 인해 발생합니다.반사 감소 방법: 신호의 반사를 최소화하기 위해 Z2와 Z1은 가능한 한 가까이 접근해야 합니다.임피던스 정합에는 몇 가지 방법이 있다: 송신단 직렬 정합, 수신단 병렬 정합, 수신단 분압 정합, 수신측 저항과 용량 병렬 정합,및 수신단 다이오드의 병렬 정합. 4) 수신기 분압기 정합 5) 수신단 저항과 용량의 병렬 정합 장점: 전력 소모가 적다;단점: 수신단의 높은 레벨과 낮은 레벨 사이가 일치하지 않습니다.콘덴서의 존재로 인해 신호의 가장자리 변화가 느려질 것이다.


2. 신호 회로 신호 회로는 주로 두 가지 경로를 포함하는데 하나는 구동 경로이고 다른 하나는 순환 도로이다.송신단, 전송 경로 및 수신단에서 측정된 신호 레벨은 본질적으로 구동 경로와 반환 경로의 해당 위치에 있는 신호의 전압입니다.가치, 이 두 길은 모두 매우 중요하다.전체 반환 경로를 제공하려면 1) 신호 레이어가 변경될 때 참조 레이어를 변경하지 마십시오.신호가 신호층 1에서 신호층 2로 바뀌면 참조층은 하층 1이다.이 경우 반환 경로는 레이어를 변경할 필요가 없습니다. 즉, 신호 변경 레이어가 반환 경로에 영향을 주지 않습니다. 2) 신호가 레이어를 변경할 때 참조 레이어의 네트워크 속성은 변경되지 않습니다.즉, 신호 1의 시작에 있는 참조층은 전력층 1/접지층 1이다.레이어를 변경한 후 신호 1의 참조 레이어는 전력 레이어 2 / 접지 레이어 2입니다.참조 레이어의 네트워크 속성은 GND 또는 전원 속성으로 변경되지 않습니다.가까운 GND 또는 전원 오버홀을 사용하여 반환 경로를 라우팅할 수 있습니다.여기서 고속의 경우 구멍을 통과하는 커패시터 저항과 감지 저항은 무시할 수 없다.이 경우 구멍을 최소화하여 구멍 자체로 인한 임피던스 변화의 영향을 줄이고 신호 반환 경로에 미치는 영향을 줄여야 합니다. 3) 신호 레이어가 변경되면신호 오버홀 근처에 참조 레이어와 같은 속성의 오버홀이 추가되었습니다.가까운 접지 또는 전원 공급 장치가 구멍을 통과하는 동안 일정한 거리를 유지해야 합니다.많은 변화층의 신호가 있을 때, 더 많은 땅이나 전원에 대한 구멍을 만들 필요가 있다.


3.직렬 교란 솔루션은 고속 신호 PCB 보드, 시계 신호, 기타 데이터 신호 등이며 간격은 3W 원칙을 충족합니다.