PCB Блог - проектирование высокоскоростных PCB - панелей на основе Cadence

1....... The introduction
The correspondingвысокая скорость панель печатная плата применение становится более широким, Проект становится все более сложным. по мере увеличения спроса на связь, скорость передачи и обработки сигналов растет. высокоскоростная цепь имеет два значения: первый этаж, высокая частота. обычно считается, что частота цифровых схем достигает или превышает 45 МГц - 50 МГц, цепь, работающая на такой частоте, составляет треть всей системы, Так это называетсявысокая скорость кружить. Кроме того, время нарастания и падения сигнала, когда время нарастания сигнала в 6 раз меньше задержки передачи сигнала, сигнал считаетсявысокая скорость сигнал, не зависящий от конкретной частоты сигнала.

2.......... основное содержаниевысокая скорость панель PCBdesign
High-speed circuit design in the modern circuit design of the proportion is more and more large, проектирование становится все труднее, Его решение требует не тольковысокая скорость устройство, нужно также изобретательность и тщательность конструктора, необходимо тщательно изучать и анализировать конкретные ситуации, разрешить существующие проблемывысокая скорость задача схемы. Вообще говоря, Проект состоит из трех основных аспектов: проектирование целостности сигнала, проектирование с электромагнитной совместимостью, проектирование целостности питания.

2.1 Signal внутриtegrity design

Signal integrity refers to the quality of the signal on the signal line. сигнал с хорошей полнотой сигнала означает, что он имеет значение уровня напряжения, необходимого для реализации в случае необходимости. разность целостности сигнала не вызвана каким - либо из факторов, а на уровне правления. особенно в высокоскоростных схемах, используемая скорость переключения чипа слишком быстра, неразумное расположение оконечного узла, неразумное сопряжение цепей может привести к проблемам целостности сигнала. включать главным образом в помехи, рефлекс, пикирование и спуск, колебание, задержка сигнала, сорт.

2.1.1 Crosstalk (crosstalk)
Crosstalk is the unnecessary coupling between two adjacent signal lines. взаимность и допуск между сигнальными линиями приводят к шуму на линии. поэтому, он делится на индуктивное переходное возмущение и емкостное переходное возмущение, соответственно генерировать ток связи и напряжение связи. когда граница сигнала ниже 1нс, следует учитывать последовательное возмущение. если через сигнальную линию проходит переменный ток, Оно порождает переменные поля, напряжение индуктивного сигнала в магнитном поле. Общие параметры панель PCB слой, расстояние между линиями сигнала, электрические характеристики привода и принимающего конца, а способ соединения сигнальных линий оказывает определенное влияние на последовательное возмущение. имитатор сигналов Cadence, имитируемая сразу после последовательных помех. Возможные параметры сканирования: диэлектрическая постоянная панель PCB, толщина среды, толщина погружения меди, длина и ширина линии сигнала, расстояние между сигнальными линиями. в аналоге, Необходимо указать поврежденную сигнальную линию, То есть, исследовать влияние другой линии сигнала на эту линию, и установить возбуждение как постоянный или постоянный низкий, Таким образом, можно измерить сумму индуктивного напряжения другой линии сигнала на этой линии, удовлетворять запросы на расстояние и параллельную длину.

2.1.2 Reflex (reflection)
Reflection is the echo of a signal along a transmission line, как мы знаем, когда свет проникает в прерывистый диэлектрик, часть его энергии отражается назад. В данный момент, неполная передача мощности сигнала на нагрузку, Некоторые отражаются назад. в одномвысокая скорость PCB, линия должна быть равна линии передачи. по теории линии передачи, Если мощность и нагрузка имеют одинаковое сопротивление, рефлекторное отсутствие. несоответствие между сопротивлением и сопротивлением может привести к отражению, питание с частичной отдачей напряжения. напряжение отражения может быть положительным или отрицательным, размер зависимости между сопротивлением нагрузки и сопротивлением источника. Если отраженный сигнал сильн и наложен на первичный сигнал, вполне возможно изменить логическое состояние, Ошибка получения данных. Если тактовый сигнал может привести часы в монотонное направление, Не удалось получение. общая геометрия линии, Неверный конец провода, передача через соединитель, разрыв в панели питания вызывает такое отражение. Кроме того, обычно вывод нескольких приёмников, Затем, различные стратегии прокладки проводов вырабатывают отражение, которое по - разному влияет на каждый приемник., Таким образом, стратегия подключения также является фактором, который нельзя игнорировать.

2.1.3 Overshoot and undershoot

Overshoot is a signal jump caused by too fast circuit switching and the reflection mentioned above, То есть, пиковое значение сигнала превышает пиковое или пиковое напряжение. осевой поток является следующей низкой или пиковой величиной. работа на диодах, вызывать преждевременный отказ, серьезное повреждение оборудования. слишком много нисходящих ошибок может привести к ложным часам или ошибкам в данных, можно уменьшить или устранить путем добавления соответствующей конечной точки.

2.1.4 Oscillations and Pawnchess
The phenomenon of oscillation is the repeated occurrence of overshot and downshot, колебание сигнала и окружающие колебания вызваны несогласованностью между приёмником и линией передачи и концом источника, несоответствие между сопротивлением вызвано высокой индуктивностью и емкостью линии, обычно происходит вблизи порога логического уровня, многократное превышение порога логической мощности. колебания и колебания в направлении недели вызваны столько же факторов, что и отражение, и можно уменьшить колебания за счет соответствующего прекращения или изменения параметров PCB, но не. в программе моделирования сигналов Cadence, Проблема полноты вышеуказанного сигнала измеряется с помощью параметров отражения. драйвер и хранилище приема в модели IBIS, Нам просто нужно установить различные параметры импеданса линии передачи, против, скорость передачи сигналов на ленточных и микрополосовых линиях, можно непосредственно вычислить формы сигналов и соответствующие данные с помощью имитационного инструмента, Таким образом, можно найти соответствующее значение импеданса линии передачи, против, скорость передачи сигнала, В соответствии панель PCB программное обеспечение Allegro, the width of the corresponding signal line in each layer can be obtained according to the corresponding transmission line impedance value and signal transmission rate (the order and parameters of lamination need to be set in advance). есть много способов выбрать совпадение сопротивлений, включать исходник в конец и параллельный конец, сорт. в стратегии подключения также можно выбрать другой способ: хризантема, звезда, обычай, Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки, определить конкретный выбор по результатам моделирования различных схем.

2.1.5 Signal Delay
The circuit can only receive data in accordance with the specified time sequence, чрезмерная задержка сигнала может привести к временной и функциональной путанице, в тихой системе нет проблем, Но повышается скорость края сигнала, увеличение тактовой частоты, время передачи и синхронизации между устройствами будет сокращено. перегрузка привода и длинная проводка приведут к задержке. Все задержки должны удовлетворяться за счет бюджета на все более короткий период времени, Включить время настройки, время выдержки, задержка и отклонение пути. Потому что эквивалентная емкость и индуктивность линии передачи задерживают цифровое переключение сигналов, связь с колебательной обмоткой, сигнал данных не может удовлетворить время, необходимое приемному устройству для правильного приёма, ошибка приема. в программе моделирования сигналов Cadence, задержка сигнала также измеряется в подпространстве отражения, оседлое место, задержка переключения и пропорциональная задержка. первые два параметра связаны с проверочной нагрузкой в матрице IBIS. Эти два параметра могут быть определены в руководстве пользователя для пилота и приемника. Они могут сравниться с аналоговыми задержками выпадения и переключения. Если значение задержки переключения меньше, чем вычислено в режиме медленного хода, величина задержки переключения, полученная в режиме быстрого хода, превышает расчётное значение, Тогда мы сможем получить диапазон между двумя устройствами, которые нам действительно нужны. период установки конкретного оборудования, Если устройство не в нужном месте, Соответствующая часть таблицы задержки будет красной, когда положение корректно, оно становится синим, Задержка между устройствами достигла заданного диапазона Propdelay.

2.2 Design for Electro Magnetic Compatibility
Electromagnetic compatibility includes electromagnetic interference and electromagnetic tolerance, То есть, чувствительность к чрезмерному электромагнитному излучению и электромагнитному излучению. Существуют два вида электромагнитных помех: помехи проводимости и радиационные помехи. помехи проводимости означают передачу сигнала через токопроводящую среду из одной сети в другую. In панель PCB, шум от земли и источника. радиационные помехи означают, что сигнал излучается в виде электромагнитных волн, воздействующих на другую сеть. в проектевысокая скорость панель PCB система, высокочастотная сигнальная линия, держатель кристалла, такие соединения могут стать источником радиопомех с характеристиками антенны. по важности конструкции EMC, Он может быть разделен на четыре уровня: уровень устройства и уровень PCB, проектирование системы приземления, проектирование системы защиты и дизайн фильтра. в том числе, первые два очень важны, оборудование и панель PCB проектирование уровня в основном включает выбор активных деталей, укладка платы, компоновка и монтаж, сорт. проектирование системы приземления, управление заземленным сопротивлением, заземление контура заземления и экранирующего слоя. имитатор Cadence, аналоговые параметры электромагнитных помех могут быть установлены в X, Y, Z - направление расстояния, диапазон частот, проектный припуск, соответствовать стандарту, сорт. Это моделирование относится к позднему моделированию, основная проверка соответствия требованиям проектирования, поэтому, в преддверие работы, Нам также нужно проектировать по теории электромагнитных помех, обычная практика заключается в том, чтобы контролировать правила проектирования электромагнитных помех, применяемые при проектировании различных звеньев, реализация правил для каждого звена.

2.3 Power integrity design
Inвысокая скорость цепь, целостность питания и заземления также является очень важным фактором, Потому что целостность питания и целостность сигнала тесно связаны. В большинстве случаев, главная причина Искажения сигнала - система питания. например, шум наземного ответного удара слишком большой, нарушение конструкции развязывающего конденсатора, неоднородность питания или залегания пластов, иррациональное проектирование пласта, неравномерное распределение тока создает проблему целостности питания, искажать сигнал и влиять на целостность сигнала. главная идея решения проблемы - определить систему распределения, разбить обширную схемную доску на несколько маленьких размеров, установить емкость развязки по шуму заземления, и рассматривать в целом панель PCB. когда они имеют большой ток в цепи, Открыть как много чипов одновременно с выводом, источник энергии на плоскости пластины генерирует в чипе более переходный ток, сопротивление и индуктивность кристаллов и щитов питания могут вызывать шум питания, Он не производит колебания напряжения и не изменяет его в реальной породе, шум влияет на другие части движения. в проекте, емкость понижения нагрузки, добавочное сопротивление нагрузки, уменьшение индуктивности заземления при одновременном уменьшении количества переключателей снижает эластичность заземления. разделение из - за геоэлектрической плоскости, например, пласты делятся на цифровые, аналоговое заземление, экранированное заземление, сорт., когда цифровые сигналы доходят до района аналоговой линии, шум возврата грунта. одновременно, зависит от выбранного оборудования, уровень питания можно разделить на несколько различных слоёв напряжения, Поэтому необходимо уделять особое внимание шумам, вызываемым наземными мутациями и рефлюксом. выбор распределительных систем и развязывающих конденсаторов очень важен при проектировании целостности питания. обычно, keep the impedance between the power supply system (power supply and ground plane) as low as possible. Мы можем определить полное сопротивление цели, которое мы хотим достичь, путем определения диапазона напряжения и тока, затем регулировка корреляционных факторов в цепи, так что сопротивление и целевое сопротивление различных частей системы питания. конденсатор развязки, необходимо учитывать паразитные параметры конденсатора, количественное определение количества развязывающих конденсаторов, емкости и конкретного положения каждого конденсатора, как можно больше одного конденсатора, не менее одного. имитатор Cadence, заземляющий толчок называется шумом синхронного переключателя. в аналоге, паразитная индуктивность, емкость и сопротивление между питанием и паразитной индуктивностью, рассмотрев емкость и сопротивление упаковки прибора, результат более соответствует действительности. Кроме того, по типу схем и частоте работы, установить необходимые параметры после, можно вычислить подходящий размер емкости и расположение, Может быть спроектирован низкоомный заземляющий контур панель PCB.