Технология PCB - исследование целостности сигнала: что такое целостность сигнала?

если ты найдешь проектировать опыт, накопленный в период предыдущих низких темпов, the same проектировать раньше не было проблем, but now it can™t work, Поздравляю!, you have encountered the most core problem in hardware проектировать: целостность сигнала . It is good for you to meet one day earlier.

в прошлое время малых скоростей, относительное время нарастания сигнала в период преобразования уровня, обычно несколько минут. The interconnection lines between devices will not affect the function of the circuit, и не нужно беспокоиться о целостности сигнала. но в современную эпоху высоких скоростей, по мере повышения скорости выключателя вывода интегральных схем, много кортикальных ступеней. независимо от периода сигнала, almost all проектироватьS возникли проблемы с полнотой сигнала. Кроме того, the pursuit of low power consumption makes the core voltage lower and lower, 1.2v core voltage is already very common. поэтому, the noise margin that the system can tolerate is getting smaller and smaller, Это также высветило проблему целостности сигналов.

Broadly speaking, signal integrity refers to all the problems caused by interconnection lines in circuit проектировать. основное изучение того, как параметры электрических характеристик межсоединений взаимодействуют с напряжением цифровой сигнализации и волной тока, что влияет на свойства продукции. в основном на время, сигнальный звонок, отражение сигнала, near-end crosstalk, переходный переход на дальний конец, switching noise, неоднородность, ground bounce, электрическое биение, attenuation, емкостная нагрузка, электромагнитное излучение, электромагнитные помехи, сорт.

The root of the signal integrity problem lies in the reduction of the signal rise time. даже топология электропроводки не изменилась, if an IC chip with a small signal rise time is used, существующий проектировать will be in a critical state or stop working.

Мы хотели бы остановиться на нескольких общих вопросах целостности сигналов.

размышление:

На рисунке 1 показано искажение формы сигнала. как будто. Take out the circuit board you made and measure various signals, например, вывод часов или высокоскоростных линий данных, to see if there is such a waveform. Если да, then you should have a perceptual understanding of the signal integrity problem. Да, this is a signal integrity problem.

Многие инженеры аппаратного обеспечения будут соединять небольшое сопротивление с выходом тактовых сигналов. Что касается причин, то многие из них не знают. Они бы сказали, что есть много зрелых дизайнеров, которые следуют за ними. Возможно, вы знаете, но многие люди действительно не знают, что такое маленькое сопротивление, включая многих инженеров аппаратного обеспечения, имеющих опыт 3 - 4 года. Они удивлены? Но это правда. Я много повидал. На самом деле, это маленькое сопротивление помогает решить проблему отражения сигнала. с увеличением сопротивления, звонок исчезнет, но вы обнаружите, что сигнал поднимается не так резко. Это решение называется совпадением импедансов. О, да, вы должны следить за совпадением импедансов. импеданс занимает чрезвычайно важное место в вопросе целостности сигнала.

Crosstalk:

если вы будете достаточно осторожны, вы обнаружите, что иногда для какой - то сигнальной линии, функции которой не дают выходного сигнала, но при измерении будет небольшая амплитуда регулярных волн, как если бы был выходной сигнал. при этом вы можете измерить соседние линии сигнала, чтобы увидеть, существует ли аналогичный режим! Да, если две сигнальные линии близко, то обычно так и будет. Это был Интерсект. Конечно, формы линии сигнала, затрагиваемой последовательным возмущением, не обязательно похожи на формы соседних сигналов, и не обязательно имеют очевидные закономерности, в большей степени - шумы. последовательные помехи всегда вызывали головную боль в современных платах с высокой плотностью. из - за небольшого пространства проводов сигнал должен быть очень близок, так что вам придется смириться с этим. Это можно контролировать, но не уничтожать. помехи от соседних сигналов для сигнальных линий, на которые влияет последовательное возмущение, равнозначны шуму.

размер помех зависит от многих факторов на платы, а не от расстояния между двумя сигнальными линиями. Конечно, расстояние - это самый легкий и наиболее распространенный способ улаживания помех, но это не единственный способ. Это было недоразумение многих инженеров. в целях более углубленного обсуждения я буду и впредь представлять их в последующих статьях.

коллапс орбиты:

шум присутствует не только в сигнальной сети, но и в распределительных системах. Мы знаем, что в пути тока между энергией и поверхностью земли неизбежно будет импеданс, если только вы не сделаете все на платы сверхпроводниками. Затем, когда меняется ток, неизбежно возникает падение напряжения. Таким образом, напряжение, которое фактически отправляется на опорный пункт питания чипа, снижается, а иногда и резко падает, как напряжение внезапно падает, и это - крушение орбиты. коллапс орбиты иногда приводит к смертельным проблемам, которые могут повлиять на функционирование платы. число интегрированных дверей в процессор высокой производительности растет, скорость выключения становится все более быстрой, в течение короткого периода времени потребляется больше ток выключения, а допустимый шум становится все меньше. но в то же время контроль за шумом становится все труднее. в связи с тем, что высокофункциональные процессоры предъявляют все более высокие требования к системе электропитания, все труднее построить систему распределения с низким сопротивлением. Вы, наверное, заметили, что это снова импеданс. понимание импеданса - ключ к пониманию целостности сигнала.

целостность сигналавопрос имеет широкие аспекты., здесь просто краткое описание некоторых явлений, надеюсь, эта статья даст вам предварительное представление о целостности сигнала.. целостность сигналабудет обязательный предмет для каждого инженера. связаться за день до срока.