Технология PCB - Техническое примечание по испытаниям на основе высокоскоростного проектирования межсоединений PCB

PCBпроектирование межсоединений техника включает испытания, моделирование и критерии корреляции, among which testing is a method and means to verify the results of various simulation analysis. Отличные методы и методы тестирования необходимы для обеспечения проектирования и анализа межсоединений PCB. проверка формы сигнала, the main concern is the length of the probe lead to avoid Pigtail from introducing unnecessary noise. в данной диссертации основное внимание уделяется новым видам применения и разработке технологий межсоединений.

В последние годы, по мере повышения скорости сигнала, объект тестирования претерпел значительные изменения. Он больше не ограничивается традиционным осциллографом, который проверяет форму сигнала. шум от подключения к электроснабжению, шум синхронного переключателя (SSN) и смешивание (смешивание) стали предметом внимания инженеров по проектированию межсоединений PCB, а некоторые приборы в области радиочастот уже используются для проектирования межсоединений PCB. контрольно - измерительные приборы, обычно используемые при проектировании межсоединений PCB, включают спектроанализаторы, сетевые анализаторы, Осциллографы и различные зонды и приспособления, используемые в этих приборах. использование этих испытательных приборов претерпело значительные изменения, чтобы приспособиться к постоянно возрастающим темпам сигнала. В настоящем документе эти контрольно - измерительные приборы используются в качестве инструментов, в частности, в следующих областях описывается развитие техники проектирования и испытания межсоединений PCB в последние годы.

метод калибровки для испытаний

2. Modeling method of passive components

проверка целостности питания

4. метод измерения тряски тактовых сигналов

В конце статьи, a brief introduction to the development of future test technology will be given in conjunction with the just-concluded DesignCon2005 conference.

метод калибровки

из трех обычных испытательных приборов наиболее строгим методом калибровки является сетевой анализатор, за которым следуют анализаторы спектра, а наиболее простым методом калибровки осциллографа. Поэтому мы здесь обсуждаем главным образом методы калибровки анализаторов сети. Анализаторы сети имеют три общих метода калибровки: Thru, TRL и SOLT.

есть три способа: Thru, TRL и SOLT

сущность туру нормализована. во время калибровки анализатор сетчатки зафиксировал результаты тестов на приспособление (S21°C). В ходе практического испытания результаты теста (S21 / M) были разделены непосредственно на S21 / U C для получения результатов тестов DUT (S21 / A). сквозная калибровка игнорирует несогласованность в испытательном приспособлении и отражение, вызванное электромагнитной связью в пространстве, и поэтому имеет минимальную точность калибровки. Этот метод калибровки может применяться только при испытании S21 и при низкой точности испытаний.

в неодноосной структуре (например, PCB) иногда требуется проверить характеристики линии следа, проходного отверстия и соединителя. в этом случае поставщик контрольно - измерительных приборов не предоставил стандартного калибровочного комплекта, и испытатели испытывали трудности с изготовлением в калибровочном порту таких калибровочных деталей, как разомкнутая цепь, короткое замыкание и согласующая нагрузка. Таким образом, традиционная калибровка SOLT невозможна. преимущество использования TRL для калибровки состоит в том, что не требуется стандартный калибровочный блок, а проверяемый порт может быть расширен до требуемого положения. В настоящее время калибровка TRL широко используется при испытании конструкции PCB.

SOLT обычно рассматривается как стандартный метод калибровки. калибровочная модель имеет 12 параметров погрешности калибровки. калибровать ошибки путем использования короткого замыкания, разомкнутой цепи, нагрузки и прямого прохода. поскольку поставщик оборудования для испытаний обычно поставляет только компоненты для калибровки коаксиальных осей, метод калибровки SOLT не может быть использован для несимметричной структуры.

Эти три метода калибровки могут быть детально проанализированы с помощью схем сигналов, каждый из которых имеет соответствующие параметры ошибки в схеме сигнала. с помощью диаграммы потока сигналов можно четко понять чувствительность погрешности различных методов калибровки, тем самым понять диапазон погрешности, фактически испытанной. Следует отметить, что даже при использовании стандартного метода калибровки SOLT в калибровочной модели не учитываются пять параметров ошибки. в нормальных случаях эти пять параметров ошибки не влияют на точность калибровки. Однако калибровка не может быть произведена, если в процессе применения не будет учтена конструкция калиброванного приспособления.

анализатор спектра обеспечивает стандартный источник для калибровки. при калибровке, нужно только проверить подключение внутренних стандартных источников к входному порту через испытательный зажим. время калибровки около 10 минут. калибровка осциллографа проще. подключите зонд к внутреннему стандартному источнику и подтвердите. калибровка займет около 1 минуты.

тестирование и моделирование пассивных элементов

по мере повышения скорости сигнала роль пассивных устройств в цепи сигнализации становится все более важной. точность имитационного анализа характеристик системы обычно зависит от точности модели пассивного прибора. Таким образом, тестирование и моделирование пассивных элементов постепенно становятся важными компонентами конструкции межсоединений PCB между поставщиками оборудования. используются следующие пассивные элементы:

соединитель

2. PCB traces and vias

емкость

4. Inductance (magnetic beads)

при проектировании полноты высокоскоростных сигналов наиболее сильное влияние на сигнальные цепи оказывает соединитель. для обычных высокоскоростных соединений обычно используется калибровочный зажим, основанный на калибровочном методе TRL, и тестирующая модель соединительной связи для имитационного анализа. метод моделирования следов PCB и пробных отверстий аналогичен методике пробного моделирования соединителя. калибровка TRL также используется для перемещения тестового порта в нужное место, а затем для моделирования испытаний.

конденсаторная модель используется в анализе полноты сигналов и, что более важно, в анализе полноты мощности. обычно используемые в промышленности инструменты для моделирования емкостей включают анализаторы сопротивлений и анализаторы сетей, которые применяются в различных диапазонах частот. анализатор сопротивлений применяется в диапазоне низкой частоты, а анализатор сети - в диапазоне высокой частоты. если в ходе практического тестирования будет использоваться анализатор сети для проверки надежности электроснабжения, то для обеспечения последовательности моделирования и применения рекомендуется использовать анализатор сети на всех частотах моделирования емкостей. Поскольку сопротивление конденсатора невелико, при построении модели с использованием анализатора сети обычно используется параллельный режим. Вопрос о том, как устранить связь между зажимами и конденсаторами и уменьшить воздействие зажимов на результаты моделирования, в настоящее время остается нерешенным в отраслевой модели конденсаторов.

в традиционном проектировании источника питания обычно используется индуктор (магнитная шарик) для разделения питания, чтобы уменьшить шумовые помехи. на практике дизайн обычно удаляет изолированную индуктивность (магнитные шарики) и таким образом снижает уровень шума в электропитании. Это потому, что индукторы (магнитные шарики) резонансны от других компонентов фильтра. во избежание этого необходимо моделирование и моделирование индуктивности (магнитные шарики) во избежание резонанса. метод моделирования индуктивности (магнитные шарики), который обычно используется в промышленности, также использует сетевые анализаторы. конкретный метод аналогичен моделированию емкостей. разница заключается в том, что индуктивность (магнитная жемчужина) последовательно строится на модели, конденсаторы строятся параллельно.

моделирование вышеперечисленных пассивных элементов в основном используется для обеспечения целостности сигнала и целостности питания. В последние годы эмпирический анализ EMI постепенно развивался, а тестовые модели для пассивных устройств EMI постепенно превращались в проектирование межсоединений PCB. Сосредоточься. На рисунке 1 показана кривая сопротивления конденсатора.

power integrity test

по мере роста мощности Чипа и снижения рабочих напряжений шум в электроснабжении постепенно становится предметом внимания при проектировании межсоединений PCB. с точки зрения объекта тестирования, тест на полноту питания может быть разделен на два этапа: испытание характеристик электрических систем и проверка заземленного шума питания. Первый - это проверка характеристик части питания системы (пассивное тестирование), второй - прямой тест на шум заземления при работе системы (активное тестирование). шум синхропереключателя также можно разделить на шум заземления питания.

при испытании характеристик электроэнергетической системы обычно используется сетевой анализатор, который проверяет объекты системы на полное сопротивление и трансмиссионное сопротивление. в целом сопротивление электрической системы гораздо меньше, чем сопротивление системы сетевого аналитика (50 ом), поэтому во время тестирования необходимо проводить калибровку. сопротивление электрической системы можно получить по формуле S21 = Z / 25. На рисунке 2 показано сопротивление одного щита.

Вы можете использовать анализатор спектра и осциллограф, чтобы проверить шум источника энергии. порт ввода анализатора спектра не может быть подключен к компонентам постоянного тока. Поэтому при испытании шумов питания необходимо последовательно включать модуль постоянного тока в испытательный зажим. входное сопротивление спектроанализатора составляет 50 ом, сопротивление сети заземления электропитания обычно составляет миллиом, поэтому испытательное приспособление не влияет на измеренную систему. входное сопротивление осциллографа изменяется в зависимости от установки. например, в случае Teck TDS784 его нижняя частота среза частоты изменяется в зависимости от режима связи и системного импеданса.

вышеуказанный метод - проверка заземления от источника на одной доске, а на самом деле влияние чипа на работу чипа - это шум заземления от источника питания в чипе. в это время необходимо использовать тест шумов синхронного переключателя для определения заземления энергии в кристалле. Предположим, что чип имеет порт IO, который позволяет одному из них сохранять статичность, а другому N - 1 одновременно переворачивать, чтобы проверить форму сигнала в статической сети, т.е. шум синхропереключателя включает в себя шум питания и заземления, а также помехи между различными сигналами в герметике. В настоящее время невозможно провести полное различие между ними.

тест тряски тактовых сигналов

В некоторых высококачественных продуктах, трясти has gradually become an important indicator that affects product performance. здесь просто описывается, как использовать анализатор спектра для тестирования часового сигнала смешивания и проблемного положения. проверка тряски сигналов, не связанных с данными.

В большинстве систем часы генерируются кристаллическим генератором или фазовым кольцом. тест на тряску часовых сигналов относительно прост и не требует высокоскоростных тестовых устройств, которые можно использовать для локализации проблем с помощью обычных анализаторов спектра. спектр сигналов идеальных часов - это чистый дискретный спектр, составляющий лишь кратное число тактовых частот. Если сигнал будильника трясется, побочные лепестки появятся рядом с этими множителями и встряхиваются прямо пропорционально мощности этих боковых лепестков.

с помощью анализатора спектра для измерения колебаний часов можно найти тестовую точку на линии тактовых сигналов, подключить сигнал к анализатору спектра через блокировку постоянного тока и наблюдать результаты тестов. Поскольку тестируемые зажимы представляют собой линейную систему, нет необходимости беспокоиться о создании новых спектральных компонентов. Как отмечалось выше, часы генерируются кристаллическим генератором или фазовым кольцом. в этом случае, важной причиной введения часов тряски является шум энергии кристаллического генератора или фазового кольца. при этом можно в основном определить причины тряски часов, сопоставляя шум источника энергии кристаллического генератора или замкнутого кольца с боковыми лепестками в частотном диапазоне часов. Решение этой проблемы может быть найдено путем реконструирования фильтрующих схем кристаллического генератора или фазового кольца по боковым лепесткам спектра часов. в целом эти проблемы могут быть решены путем разумного отбора фильтровых конденсаторов.

техническое руководство для Конференции по проектированию 2005 года

"дизайн дизайн" является первой Конференцией, которая проводится ежегодно в области технологии связи. на Конференции по разработке проекта 2005 года, которая состоится в этом году, основное внимание будет уделяться следующим технологическим изменениям:

1. моделирование чистой мощности и тестирование в отрасли уже есть много приложений, больше не является трудностью аналитической работы.

в промышленности были расширены и усовершенствованы методы моделирования емкостей и индуктивности (магнитные бусы).

основное внимание при проектировании межсоединений PCB было перенесено на герметизацию, а анализ уровня пластин стал более зрелым. В то же время моделирование и проверка шумов переключателей стали предметом озабоченности отрасли.

методы и критерии тестирования на тряску стали предметом озабоченности для промышленности. На совещании многие поставщики тестового оборудования запустили свои анализаторы тряски.

Резюме

This article briefly introduces the current test objects and test methods in the field of PCBпроектирование межсоединений. с ростом скорости сигнала, some new test content gradually appears, шум питания и заземления, passive device modeling, jitter, and so on. Автор предложил метод тестирования этих новых тестов на основе своего опыта работы.. In the traditional signal waveform test, главное соображение должно уменьшить длину заземления, чтобы избежать связи провода с шумом, и уменьшить точность тестирования. будущее PCBпроектирование межсоединений, увеличение частоты работы сигнала, the focus of work will shift to chip packaging, в центре внимания будут находиться соответствующие технологии испытаний и моделирования.