PCB Блог - PCB панель в соответствие с длиной линии

если ты много читаешь панель PCBРуководство по проектированию, особенно на параллельных протоколах и дифференциальных маршрутах, Вы увидите много информации о совпадении длин дорожки. когда требуется совпадение длины дорожки, Ваша цель состоит в том, чтобы свести к минимуму разностные пары в последовательных протоколах, параллельные протоколы (например, PCIE) для нескольких пар, многоходовой/в параллельных протоколах используется следующая схема. разница во времени между любыми протоколами является исходной синхронизацией часов. CAD - инструмент облегчает людям думать о том, что происходит. Однако, Что случится с другой частотой? более конкретно, Что случится с широкополосным сигналом? все цифровые сигналы являются широкополосными сигналами, содержание их частоты от постоянного тока до бесконечности. большая полоса пропускания цифровых сигналов, Какую частоту следует использовать для согласования длины траектории? К сожалению, частота, используемая для согласования длины дорожки, не определена, Поэтому конструкторы должны знать, как реагировать панель PCB частота совпадений по длине траектории. чтобы лучше понять это, Нам нужно проверить технологии, используемые в проектировании широкополосной связи, и как при согласовании длины траектории учитывается вся ширина полосы сигнала.

зависимость длины линии PCB от разностной частоты

для правильного согласования длины траектории с частотой необходимо учитывать всю ширину полосы пропускания сигнала, распространяемого по траектории. В последние несколько лет эта тема рассматривалась в рамках соглашений о разделении, и такие стандарты, как USB4, устанавливают конкретные требования к измерению целостности широкополосных сигналов. некоторые примеры измерения полноты широкополосного сигнала:

интегральная разностная помеха

интегральная разностная интерполяционная потеря

потери на отражение по интегралу

отклонение интегрально - дифференциального импеданса

« интеграция» означает, что конкретные аспекты целостности сигнала применимы ко всем заинтересованным диапазонам частот. Иными словами, если мы возьмем в качестве примера неоднородность, то мы хотели бы снизить разницу между двумя разностями до уровня, ниже определенного в стандарте сигнала. Позднее мы узнаем, почему это важно для согласования длины следа.

дисперсия

в часовом поле мы сосредоточиваем внимание только на промежуточном переходе между высоким и низким (предположительно двоичным) уровнями в момент пересечения разностей между двумя концами. Очевидно, что в связи с тряской возникает проблема, что она ограничивает длину траектории определенным допуском, так что вы никогда не сможете одновременно осуществить идеальный переход на обе стороны провода. в частотном диапазоне мы должны учитывать следующее:

геометрическая дисперсия: это из - за граничных условий и геометрической структуры межсоединений, которая определяет, как изменяются сопротивления по геометрической структуре.

диэлектрическая диффузия: это происходит на основах панелей PCB, независимо от геометрии межсоединений на панелях PCB. Это включает рассеяние и потерю DK.

шероховатость дисперсия: из - за причинно - следственной связи между модель шероховатости меди и эффект высокочастотного увлажнения кожи возникает дополнительное рассеяние.

рассредоточение волокна: волокно, вязанное в прессе на плите PCB, вызывает циклические дисперсионные изменения во всех соединениях.

Поскольку эти источники дисперсии всегда присутствуют в линиях следа, они приводят к тому, что импеданцы, скорость и полнота всех других сигналов являются частотными функциями.

скорость сигнала

если вы знакомы с теорией линии передачи, то вы знаете, что сопротивление и скорость сигнала тесно связаны. Давайте возьмем пример скорости сигнала на траектории PCB. На рисунке ниже показана групповая скорость и фазовая скорость с помощью аналоговой полосы шероховатости и дисперсии. групповая скорость и фазовая скорость лучевого сигнала с грубостью меди и диэлектрической дисперсией. Здесь мы видим, что в диапазоне частот от 1 МГц до 20 ГГц фазовая скорость существенно варьируется, а коэффициент вариации составляет 2. с учетом этих изменений мы видим, как трудно увязать длину линии PCB с частотой фактических межсоединений. Нам нужен какой - то способ интерпретировать все частоты, а не только отдельные частоты, выбранные произвольно.

широкополосное согласование длины с частотой

для определения величины, соответствующей длине, мы должны рассмотреть допустимое отклонение длины от заданного стандарта сигнала. Мы называем это "временное отклонение". функция k здесь только постоянство распространения взаимосвязанных сигналов, она также является функцией частоты, вызванной дисперсией, в зависимости от длины допустимых изменений в хронологическом порядке. мы могли бы использовать статистический метод, известный как "норма ЛП", для обработки допускаемых отклонений по длине. не нужно углубляться в изученную математику, просто нужно знать, что эта мера соответствует вычислению среднеквадратичного отклонения функции от среднего значения, которое отличается только от одной константы. Таким образом, это является идеальным математическим инструментом для решения проблем, связанных с изменением расчетных значений некоторых целей и измерений полноты сигнала (импеданс, затухание / запаздывание импульсного отклика, интенсивность последовательных помех и т.д.). Используя Lp - парадигму, мы можем изменить длину в соответствии с допустимым изменением хронологического порядка, в соответствии с определением предельного предела рассогласования tlim для некоторых верхних граней, чтобы разрешить перерасчет.

использовать для измерения полноты широкополосного сигнала: панель PCB проектировать, Вышеприведенное равенство можно рассматривать как обязательное условие: при определении размера линии электропередач, Это может повлиять на разницу в разности между концами или на отклонение общей допустимой длины от любой из двух линий. быстродействующий параллельный протокол. только зная константа распространения линии передачи, интеграл легко вычислить. затем можно вычислить это значение с помощью вычислителя поля, аналитическая модель, рассчитанная вручную с использованием стандартной геометрической схемы линии передачи. Просто посчитать цифры, если я использую эту имитированную полосу, Отметим, что разрешенная длина между двумя однополюсными полностью изолированными параллельными линиями не совпадает. если допустимые значения равны 2, то хронологический порядок не совпадает с 10ps.07mm. Внимание, для 10ps, Это большая часть скорости на краю многих высокоскоростных цифровых сигналов. для аналоговой полосы сверху, это равно допустимой длине.3041 мм. словом, Мы доказали, что использование LP - парадигмы может быть уменьшено панель PCB частота совпадения длины сопровождения с одной метрикой. если ты панель PCB конструктор, Вы не должны выполнять этот расчет вручную, Тебе просто нужно правильно использовать панель PCB набор монтажных инструментов.