Технология PCB - инженер резюме: целостность сигнала дизайн опыт оптимизация статьи

1. The signal rise time is about 10% of the clock cycle, То есть, 1/10x1/Fclock. например, 100MHZ время подъема около 1 НС.

амплитуда n - й гармоники идеальной квадратной волны примерно в 2 (n - пи) раза превышает боковое значение часового напряжения. например, 1V часовой сигнал первой гармоники амплитуды около 0.6V, третья гармоника амплитуды около 0.2V.

например, если время подъема составляет 1 НС, то ширина полосы составляет 350 МГц. Если ширина полосы соприкосновения составляет 3 ГГц, то самое короткое время восхождения, которое может быть передано, составляет около 0,1 нс.

4. если время подъема неизвестно, то можно считать, что ширина полосы сигнала примерно в 5 раз превышает частоту часов.

резонансная частота схемы LC составляет 5 GHZ / sqrt (LC), L - NH, C - PF.

при 400MHZ сопротивление осевого зажима может рассматриваться как идеальное сопротивление; в 2GHZ сопротивление SMT0603 можно рассматривать как идеальное сопротивление.

7. The ESL of the axial lead resistance (lead resistance) is about 8NH, and the ESL of the SMT resistance is about 1.5NH.

сопротивление на одну единицу длины линии связи диаметром в один мил составляет около 1 ОМ / дюйма.

9.24 диаметр проводов AWG составляет около 20 мм, а удельное сопротивление - около 25 м / футов.

удельное сопротивление полупроводниковых пластин в 10,1 унций баррелей составляет около 0,5 миллиом / квадратный метр.

11. 10 мегагерц, 1 ounce of copper lines begin to have a skin effect.

12.1IN сферическая емкость около 2пф.

параллельная пластина размером с монету. когда пластины заполнены воздухом, емкость между пластинами составляет около 1 пф.

в тех случаях, когда расстояние между измерительными плитами конденсатора равно ширине пластины, емкость, создаваемая на границе, равна емкости, образующейся на параллельных пластинах. например, при оценке емкости параллельных пластин шириной линии в 10 ММЛ и толщиной диэлектрика в 10 ММЛ расчетные значения составляют 1 пф / ин, однако фактическая емкость примерно в два раза превышает эти значения, т.е. 2пф / IN.

15. если вы ничего не знаете о природе материала, но знаете только, что он является органическим изолятором, то считается, что его диэлектрическая постоянная составляет около 4.

для чипов мощностью 1 W конденсатор развязки (F) может обеспечивать заряд, снижая напряжение до менее 5% при C / 2.

емкость связи между силовыми и смежными пластами составляет 100 ПФ / кв. дюймов в часы стандартной платы, когда средняя толщина диэлектрика составляет 10 мл, что контрастирует с толщиной диэлектрика.

Если удельная диэлектрическая проницаемость тела в 50 ом микрополосе составляет 4, то эффективная диэлектрическая постоянная составляет 3.

местная индуктивность кругового провода диаметром 1 ММЛ составляет около 25 NH / IN или 1 NH / MM.

кольцевая катушка диаметром в 1 дюйм изготовлена из проволоки толщиной 10 мм. размер соответствует размеру большого пальца и указательного пальца, и индуктивность его контура составляет около 85 NH.

удельная индуктивность длины кольца диаметром 1 IN составляет около 25 NH / IN или 1 NH / MM. например, если герметизированная проводка является частью кольцевого провода длиной 0,5 IN, то ее индуктивность составляет около 12 NH.

22. When the center distance of a pair of round rods is less than 10% of their respective lengths, локальный обмен около 50% взаимной индукции.

в тех случаях, когда расстояние между центрами цилиндров соответствует их длине, местное взаимодействие между ними составляет менее 10% от соответствующего местного обмена.

индуктивность цепей конденсаторов SMT (включая поверхностную проводку, просачивание и саму емкость) составляет около 2NH, и для снижения этого значения ниже 1NH потребуется значительная работа.

удельная индуктивность плоского контура на единицу площади составляет 33PHX (мил) диэлектрической толщины.

Чем больше диаметр проходного отверстия, тем меньше его диффузионная индуктивность. диффузионная индуктивность отверстия диаметром 25 миллиметров составляет около 50 pH.

при наличии песчаного песка, когда свободная зона составляет 50 процентов, удельная индуктивность плоского контура между собой увеличится на 25 процентов.

глубина поверхности меди обратно пропорциональна квадратам частоты. в 1GHZ это 2UM. Так, при 10мHZ кожа меди составляет 20UM.

в 50 ом 1 унций меди передаточная линия, при частоте около 50 МГц, индуктивность контура на единицу длины является постоянной. Это показывает, что, когда частота выше 50 МГц, характеристическое сопротивление является постоянной.

скорость электронов в меди очень мала, что соответствует скорости муравья в 1 см / С.

скорость сигнала в воздухе составляет примерно 12 дюймов в секунду. В большинстве полимерных материалов скорость сигнала составляет около 6 ин / НС.

В большинстве прокаточных материалов линейная задержка в 1 / V составляет около 170 PS / In.

33. пространственное удлинение сигнала равно скорости X при восхождении, that is, RTX6IN/NS.

удельное сопротивление линии передачи обратно пропорционально емкости единицы длины.

в FR4 удельная емкость длины всех 50 омических линий составляет около 3,3 ПФ / In.

в FR4 удельная индуктивность всех 50 омических линий передачи составляет около 8,3 нм / в.

для 50 омических линий FR4 толщина диэлектрика составляет примерно половину ширины линии.

расстояние между плоскостями в 50 ом диапазоне FR4 в два раза превышает ширину линии сигнала.

39. время возврата значительно меньше сигнала, the impedance of the transmission line is the characteristic impedance. For example, when driving a 3IN 50 ohm transmission line, В течение переходного периода передачи и подъёма по линии все время подъема короткий и 1 НП драйвер будет нести постоянную нагрузку 50 ом.

Взаимосвязь между общей емкостью и задержкой на одном отрезке линии передачи составляет C = TD / Z0.

41. The relationship between the total loop inductance and time delay of a section of transmission line is L=TDxZ0.

Если толщина пути возврата в 50 - ом микрополосе равна ширине линии сигнала, то ее характеристическое сопротивление на 20 процентов выше, чем при бесконечной ширине обратного пути.

Если толщина пути возврата в 50 омических линиях по меньшей мере в три раза превышает ширину линии сигнала, то отклонение от характеристик сопротивлений и характеристик менее 1 процента при бесконечной ширине пути возвращения.

толщина проводов влияет на сопротивление характеристики. когда толщина увеличивается на 1 мм, сопротивление уменьшается на 2 ом.

толщина сварной маски для фиксации проводов микролент уменьшит сопротивление характеристики. толщина увеличится на 1 мм, сопротивление уменьшится на 2 ом.

для получения точных приблизительных значений коллекторных схем требуется по меньшей мере 3,5 сечения LC для расширения пространственного пространства на каждый период подъема.

ширина полосы пропускания по модели LC для одного региона составляет 0,1 / TD.

48. If the transmission line delay is shorter than 20% of the signal rise time, незамкнутая линия передачи.

в системе 50 ом коэффициент отражения, обусловленный изменением импеданса 5 ом, составляет 5%.

сделать все неожиданные изменения (IN) как можно более короткими по сравнению с периодом подъема (НС).

дистанционная емкостная нагрузка увеличит время нарастания сигнала. время подъема 10 - 90 составляет около 100 ХС, из которых с - ПФ.

Если мутационная емкость меньше 0004хRT, то это может не вызвать проблем.

53. The corner capacitance (Ff) of a 50 ohm transmission line is twice the line width (MIL).

изменение емкости приведет к тому, что 50% точечных задержек возрастет примерно на 0,5 XZ0XC.

55. If the abrupt inductance (NH) is less than 10 times the rise time (NS), Без проблем.

для сигналов, длительность подъема которых составляет менее 1 НС, индуктивность контура, составляющая около 10 нм, может вызывать дополнительные шумы отражения. в этом случае его можно заменить пластинчатым резистором.

в системе 50 ом для компенсации индуктивности 10NH требуются конденсаторы 4пф.

58. At 1GHZ, сопротивление 1 унций медной проволоки примерно в 15 раз больше сопротивления при постоянном токе.

при GHZ сопротивление 8MIL в широком диапазоне приводит к затуханию, эквивалентному разрушению диэлектрика, которое происходит быстрее с изменением частоты.

для 3MIL или более широких линий низкое разрушение происходит на частотах более 10 МГц. При режиме малых потерь характеристическое сопротивление и скорость сигнала не зависят от потерь и частоты. в межсоединении общественного уровня не существует дисперсии из - за потерь.

61. - 3DB затухание эквивалентно снижению начальной мощности сигнала до 50%, а амплитуды первоначального напряжения - до 70%.

62. - 20DB затухание эквивалентно снижению начальной мощности сигнала до 1%, а амплитуды первоначального напряжения - до 10%..

в тех случаях, когда происходит скин - эффект, единичная длина (8 / W) последовательного сигнального пути и обратного пути составляет (8 / W) Xsqrt (f) (где ширина линии W: MIL; частота f: GHZ).

в линиях электропередач 50 ом удельное затухание, вызванное проводником, составляет около 36 / (Wz0) DB / In.

коэффициент рассеивания FR4 составляет около 0,02.

66. At 1GHZ, диэлектрическое затухание в FR4 составляет около 0.1DB/IN, Оно линейно увеличивается по частоте.

для линии передачи FR4 шириной 8 мм и длиной 50 ом потери проводника равны потере диэлектрика при 1 ГГц.

с учетом фактора потерь ширина полосы связи FR4 (длина которой составляет LEN) составляет около 30 GHZ / LEN.

связь FR4 может передаваться в течение кратчайшего периода времени 10PS / INXLEN.

Если длина межсоединенной связи (IN) в 50 раз превышает время нарастания (НС), то потери в диэлектрике FR4 не могут быть проигнорированы в связи с повышением степени деградации.

емкость связи между сигнальными линиями составляет около 5% от микрополосной линии передачи, состоящей из 50 ом, когда расстояние между линиями равно ширине линии.

в микрополосной линии передачи, состоящей из 50 ом, около 15% связных индуктивностей между линиями сигнала приходится на расстояние, равное ширине линии.

Что касается времени нарастания 1нс, то длина насыщения шума в нижней части FR4 составляет 6 IN, что прямо пропорционально времени нарастания.

нагрузочная емкость линии является постоянной и не зависит от близости других соседних линий.

Что касается микрополос 50 ом, то в тех случаях, когда расстояние между линиями равняется ширине линии, в конце концов происходит последовательное возмущение примерно на 5%.

Что касается микрополос 50 ом, то в тех случаях, когда расстояние между линиями в два раза превышает ширину линий, в конце концов происходит последовательное нарушение порядка 2%.

Что касается микрополос 50 ом, то в тех случаях, когда расстояние между линиями в три раза превышает ширину линий, в конце концов происходит последовательное возмущение примерно на 1 процент.

Что касается полосы частот 50 ом, то, когда расстояние между линиями равно ширине линии, в конце концов происходит последовательное нарушение порядка 6%.

Что касается полосы частот 50 ом, то в тех случаях, когда расстояние между линиями в два раза превышает ширину линий, в конце концов происходит последовательное возмущение примерно на 2%.

Что касается полосы частот 50 ом, то в тех случаях, когда расстояние между линиями в три раза превышает ширину линий, в конце концов происходит последовательное нарушение порядка 0,5%.

в микрополосной линии передачи 50 ом, когда расстояние равно ширине линии, шум в конце линии составляет 4% XTD / rt, а если линия задерживается на 1 НС, то время подъема составляет 0,5 нс, то шум в дальнем конце составляет 8%.

в микрополосной линии передачи 50 ом, когда расстояние в два раза больше ширины линии, шум в дальнем конце составляет 2% Xtd / rt.

в микрополосной линии передачи 50 ом, когда расстояние в три раза больше ширины линии, шум в дальнем конце составляет 1,5% XTD / rt.

в полосах или полностью встроенных линиях микрозон нет удаленных шумов.

в шине 50 ом, будь то ленточные или микрополосные линии, расстояние между линиями должно в два раза превышать ширину линий, с тем чтобы в большинстве случаев шум в удаленных районах был менее 5%.

в общей шине 50 ом, когда расстояние между линиями соответствует ширине линии, 75% помех на линии помех происходит от двух соседних линий по обе стороны линии, подвергшейся воздействию.

в шине 50 ом, когда расстояние между линиями равняется ширине линии, 95% помех на линии возмущения происходит от двух наиболее близких линий по обе стороны линии, к которой они относятся.

в 50 омических шинах, когда расстояние между линиями в два раза превышает ширину линии, 100% помех на линии помех происходит из двух соседних линий, расположенных по обе стороны линии помех. Это для того, чтобы игнорировать связь со всеми другими линиями в автобусе.

Что касается поверхностной проводки, то увеличение расстояния между линиями соседних сигналов, с тем чтобы они были достаточно защищены, как правило, снижается до приемлемого уровня и не требует дополнительной защитной проводки. Добавление защитной проводки с короткозамкнутыми зажимами может снизить последовательные помехи до 50%.

Что касается полос, то использование защитных линий может привести к тому, что последовательные помехи снизятся до 10 процентов в случае, если они не используются.

для поддержания шумов выключателя на приемлемом уровне взаимная индуктивность должна быть менее 2,5 nhx в период нарастания (ns).

92. For connectors or packages limited by switching noise, максимальная применимая частота часов - 250MHZ/(NxLm). среди, Lm - обмен сигналами/return path pair (nh), количество музеев, открытых одновременно.

в сигналах LVDS общая составляющая сигнала более чем в два раза превышает составляющую разностного сигнала.

Если нет связи, то дифференциальное сопротивление пар разностей в два раза превышает полное сопротивление любой односторонней линии.

для одной линии с малой полосой 50 ом при условии, что напряжение одной линии соприкосновения сохраняется на высоком или низком уровне, сопротивление одной характеристики другой линии сопротивления полностью не зависит от расстояния между соседней линией.

в сильно связанных дифференциальных линиях сопротивление дифференциальных характеристик снижается лишь примерно на 10% по сравнению с сопротивлением при ширине линии, равной ширине линии, при отсутствии связи.

расстояние между линиями должно по меньшей мере превышать ширину линий в случае разности связи между широкими бортами. Его цель - получить сопротивление до 100 ом.

FCC для уровня B требуется, чтобы при 100 МГц интенсивность дальнего поля в 3м была меньше 150 ув / м.

разница между разностными сигналами, возникающими в связи с сильными разностями, по соседним односторонним ударным подстанциям на 30 процентов меньше, чем в случае слабой связи.

разность сильной связи по сопутствующему сигналу, возникающему в результате атаки на верхнюю и нижнюю подстанции, на 30% больше, чем сопутствующее возмущение на верхнюю сторону слабых разностей связи.