Дизайн PCB - высокоскоростное PCB - проектирование на основе Cadence

1 Introduction

The proportion of high-speed PCB design in modern PCB design is increasing, and the design difficulty is getting higher and higher. Его решение требует не только высокой скорости, but also requires the wisdom and careful work of the designer. необходимо тщательно изучить и проанализировать., Solve the existing high-speed circuit problems.

2 Основные элементы проектирования для высокоскоростных PCB

на проектирование современных схем все больше и больше, and the difficulty of design is getting higher and higher. Его решение требует не только высокой скорости оборудования, but also the wisdom and careful work of the designer. обстоятельства требуют тщательного изучения и анализа.., Solve the existing high-speed circuit problems. Вообще говоря, it mainly includes three aspects of design: signal integrity design, проектирование с электромагнитной совместимостью, проектирование целостности питания.

2.1 проектирование целостности сигнала

Signal integrity refers to the quality of the signal on the signal line. сигнал полноты сигнала означает, что он имеет значение уровня напряжения, который должен быть достигнут при необходимости. разность полноты сигнала не вызвана каким - то фактором, but by a combination of factors in board-level design. особенно в высокоскоростных схемах, too fast switching speeds of the used chips, неразумное расположение оконечной сборки, unreasonable circuit interconnection, сорт. will all cause signal integrity problems. точно, it mainly includes согласный, рефлекс, overshoot and undershoot, колебание, signal delay, сорт.

2.2 Electro Magnetic Compatibility (Electro Magnetic Compatibility) design

электромагнитная совместимость включает электромагнитные помехи и электромагнитную устойчивость, т.е. Существуют два типа электромагнитных помех: помехи проводимости и радиационные помехи. помехи проводимости - Это сигнал, передаваемый через токопроводящую среду к другой сети. PCB в основном показывает шум заземления и шум питания. под радиационными помехами понимается внешнее излучение сигнала в форме электромагнитных волн, воздействующих на другую сеть. высокочастотные линии сигнализации, держатели чипов, соединители и т.д. В соответствии с важностью конструкции EMC может быть спроектирована на четыре уровня: проектирование оборудования и уровня PCB, проектирование систем заземления, проектирование систем защиты и фильтры. первые два из них важны. приборы и PCB предназначены главным образом для отбора активных деталей, укладки схем, компоновки и проводки. в имитационном инструменте Cadence имитационные параметры электромагнитных помех могут устанавливаться на расстоянии X, Y, Z, диапазоне частот, проектном обеспечении, приемлемом стандарте,, Это моделирование является последствием, главным образом, проверки соответствия требованиям проектирования. Поэтому мы должны также исходить из теории при первоначальном проектировании электромагнитных помех. обычно правила проектирования, регулирующие электромагнитные помехи, применяются к каждому виду конструкции. каждое звено реализует правила вождения и управления каждым звеном.

2.3 проектирование целостности питания

In high-speed circuits, целостность питания и земли также является очень важным фактором, because the integrity of power and signal integrity are closely related. В большинстве случаев, the main cause of signal distortion is the power supply system. например, too much ground bounce noise, неправильное проектирование развязывающего конденсатора, poorly divided multiple power supplies or ground planes, иррациональное проектирование поверхностного слоя, uneven current distribution, сорт. will bring about power integrity problems and cause signal distortion. обеспечение целостности сигнала. The main idea to solve the problem is to determine the power distribution system, деление платы большого размера на несколько плат малогабаритной схемы, determine the decoupling capacitor according to the ground bounce (ground bounce), and focus on the consideration of the entire PCB board. сторона.

3 высокая скорость проектирования PCB

3.1 традиционные методы проектирования

традиционный метод проектирования, не делая ничего до окончательного испытания, в основном опирается на опыт дизайнера. только испытания и проверка образцов позволят обнаружить проблемы и определить их причины. чтобы решить эту проблему, можно начать ее заново. независимо от цикла разработки и себестоимости разработки, такой подход, в основе которого лежит главным образом опыт дизайнера, не удовлетворяет требованиям разработки современной продукции, не говоря уже о высокой сложности современных высокоскоростных схем. Поэтому для качественного и количественного анализа и контроля процесса проектирования необходимо использовать современные средства проектирования.

ритмический метод проектирования

More and more high-speed designs are now adopting a more effective method that is conducive to speeding up the development cycle. фёрст, establish a set of physical design rules that meet the design performance indicators, и используйте эти правила, чтобы ограничить размещение PCB и проводки. Before the device is installed, идёт имитация. In this kind of virtual test, конструктор может сравнить проектные показатели для оценки производительности. These key prerequisite factors are to establish a set of physical design rules for performance indicators, Эти правила основаны на точном прогнозе на основе моделирования и электротехнических характеристик. поэтому, simulation analysis at different stages is very important. . Программа Cadence разработала свой собственный высокоскоростной Процесс проектирования PCB. Its main idea is to use good simulation analysis and design to prevent problems, перед производством PCB, постарайтесь решить все возможные проблемы. Compared with the traditional design process on the left, основная разница в том, что в процессе добавлены контрольные узлы, which can effectively control the design process. Он интегрирован в схему, PCB планшет и скоростной имитационный анализ, and can solve the problems related to electrical performance in all aspects of the design. анализировать время, signal noise, crosstalk, структура питания, and electromagnetic compatibility, можно оптимизировать целостность проектных сигналов, power integrity, электромагнитные помехи и другие проблемы перед установкой и проводкой.

вывод

In the specific design process, Конструкторы всех компонентов нуждаются в горизонтальной кооперации, and all stages of the design are required to be comprehensively considered in the vertical direction. проектирование и моделирование через весь процесс проектирования для достижения управляемости процесса и количественной оценки конкретных показателей. . Only in this way can an efficient design be achieved. High-speed PCB design is a very complex system engineering. Only with the help of those that can not only calculate the physical and electrical characteristics of each component used in the design, воздействие и взаимодействие, but also must be automatically extracted from the designed PCB. мощная программа EDA, создать модель, and the simulators that provide dynamic characterization of actual design operations, можно более полно решить проблему целостности вышеназванных сигналов, electromagnetic interference, целостность власти.