PCB 기술 - PCB 신호 무결성(SI) 분석

PCB 신호 무결성 분석, 신호 무결성(signal integrity) 약자는 SI로 신호선 신호의 질량을 의미하며, 신호가 회로에서 정확한 시계열과 전압으로 응답하는 능력이다.

집적 회로 칩 (IC) 또는 논리 장치의 높은 스위치 속도, 종단 구성 요소의 잘못된 레이아웃 또는 고속 신호의 잘못된 경로설정은 반사, 직렬 교란, 과충, 하충을 초래할 수 있습니다.신호 무결성 문제, 아래와 같은 충격) 및 진동 (진동) 은 시스템이 잘못된 데이터를 출력할 수 있으며 회로가 제대로 작동하지 않을 수도 있고 심지어 전혀 작동하지 않을 수도 있습니다.

PCB 신호 무결성 및 설계

PCB 설계에서 PCB 설계자는 통합 구성 요소의 레이아웃과 케이블 연결, 각 상황에서 어떤 SI 문제 해결 방법을 사용하여 PCB 보드의 신호 무결성 문제를 더 잘 해결해야 합니다.경우에 따라 IC의 선택이 SI 문제의 수와 심각도를 결정할 수 있습니다.전환 시간 또는 에지 속도는 IC 상태 변환 속도를 나타냅니다.IC 에지 속도가 빠를수록 SI 문제가 발생할 가능성이 높습니다.디바이스를 올바르게 종료하는 것이 중요합니다.

PCB 설계에서 신호 무결성 문제를 줄이는 데 일반적으로 사용되는 방법은 전송 라인에 종단 어셈블리를 추가하는 것입니다.종단 연결 과정에서 컴포넌트 수, 신호 전환 속도 및 회로 전력 소비량 요구 사항을 고려해야 합니다.예를 들어, 종단 구성 요소를 추가한다는 것은 PCB 설계자의 케이블 연결 공간이 작다는 것을 의미하며, 새 구성 요소와 경로설정에 적절한 공간을 유지해야 하기 때문에 레이아웃 프로세스의 후반기에 종단 구성 요소를 추가하는 것이 더 어려워집니다.따라서 PCB 레이아웃을 시작할 때 종단 어셈블리를 배치해야 하는지 확인할 필요가 있습니다.

1. 신호 무결성 설계 유니버설 가이드

PCB의 계층 수는 어떻게 정의합니까?몇 층을 포함합니까?어떻게 각 층의 내용을 가장 합리적으로 안배합니까?예를 들어, 신호 계층, 전원 계층 및 접지 계층에는 여러 계층이 있어야 하며 신호 계층과 접지 계층을 번갈아 배열하는 방법도 있습니다.

다양한 전원 블록 시스템을 어떻게 설계합니까?3.3V, 2.5V, 3V, 1.8V, 5V, 12V 등이다. 전원 계층의 합리적인 구분과 공공 접지 문제는 PCB의 안정성에 영향을 주는 매우 중요한 요소이다.

어떻게 디커플링 콘덴서를 설정합니까?디커플링 콘덴서를 사용하여 노이즈를 제거하는 것은 일반적인 방법이지만 용량을 결정하는 방법은 무엇입니까?콘덴서는 어디에 두었습니까?어떤 종류의 콘덴서를 사용합니까?

어떻게 지면의 반발 소음을 없앨 수 있습니까?지면 반발 소음은 어떻게 유용한 신호에 영향을 주고 방해합니까?

반환 경로 노이즈는 어떻게 제거합니까?많은 상황에서 불합리한 회로설계는 회로실효의 관건이고 회로설계는 흔히 공정사가 가장 어쩔수 없는 사업이다.

어떻게 전류 분배를 합리적으로 설계합니까?특히 전기/접지층에서의 전류 분포 설계는 매우 어렵기 때문에 전체 전류가 PCB 보드에 고르게 분포되지 않으면 PCB 보드의 불안정한 운행에 직접적인 영향을 줄 수 있다.

이밖에 또 일부 흔히 볼수 있는 신호실진문제도 있다. 례를 들면 과충, 하충, 진령, 전송선지연, 임피던스정합, 직렬교란, 가시 등이다. 그러나 이런 문제들은 상술한 문제와 밀접하여 갈라놓을수 없으며 그들사이에는 인과관계가 존재한다.

2. 신호 무결성 보장을 위한 PCB 설계 가이드

SI(신호 무결성) 문제가 일찍 해결될수록 보드 설계가 완료된 후 엔드 어셈블리를 추가하지 않도록 설계의 효율성이 향상됩니다.

IC 출력 전환 속도가 향상됨에 따라 거의 모든 설계에서 신호 주기와 무관한 신호 무결성 문제가 발생했습니다.과거에는 SI 문제가 없었더라도 회로 작동 빈도가 증가함에 따라 신호 무결성 문제가 발생할 수밖에 없습니다.

SI 및 EMC 전문가는 PCB 케이블 연결 전에 시뮬레이션 및 계산을 수행해야 합니다.그런 다음 PCB 보드의 설계는 매우 엄격한 일련의 설계 규칙을 따를 수 있습니다.궁금한 점이 있으면 가능한 한 많은 SI를 얻기 위해 종단 어셈블리를 추가할 수 있습니다.안전의 여유.

전력 무결성(PI)은 신호 무결성(SI)과 밀접한 관련이 있으며, 전력 무결성은 최종 PCB 보드의 신호 무결성에 직접적인 영향을 미칩니다.대부분의 경우 신호가 왜곡되는 주요 원인은 전원 시스템입니다.