PCB Blogu - Yüksek Hızlı PCB tahtası Arayüz Bağlantı Tasarımı'nda Test Technology

Yüksek hızlı PCB tahtası Arayüz bağlantı tasarımı teknolojisi test, simulasyon ve çeşitli bağlantı standartları içeriyor. Testler bir metodu ve çeşitli simülasyon analizinin sonuçlarını doğrulamak için kullanılan bir yol. En önemli test metodları ve yöntemleri, bağlantı tasarımının analizini sağlamak için gerekli şartlardır. Tradisyonel sinyal dalga formu testi için, en önemli endişe sondasının uzunluğu, Pigtail tarafından tanıtılan gereksiz gürültüsünü önlemeye yol açar. Bu kağıt genellikle bağlantı test teknolojisinin yeni uygulamasını ve geliştirmesini tartışıyor. Son yıllarda, sinyal hızının sürekli gelişmesi ile test nesnesi önemli değişikliklere uğradı. Sinyal dalga formlarını test etmek için oscilloskopların geleneksel kullanımına artık sınırlı değil. Elektrik teslimatı alanı, sinkron değiştirme sesi (SSN), ve Jitter (Jitter) yavaşça bağlantı tasarım mühendislerinin fokusu oldu. RF alanında bazı araçlar bağlantı tasarımı için uygulandı. Ara bağlantı tasarımında genelde kullanılan test araçları spektrum analizcisi, ağ analizicisi, oscilloskop ve bu araçlar tarafından kullanılan çeşitli sonda ve fixtürler içeriyor. Bu araçlar arttığı sinyal oranlarını uygulamak için önemli değiştirilmiş. Bu test araçlarını araçlar olarak kullanarak, bu kağıt genellikle, son yıllarda birbirine bağlantı tasarım test teknolojisinin gelişmesini aşağıdaki bölgelerden tanıştırır:

1) Testin kalibre metodu

2) Pasiv aygıtların modelleme metodu

3) Güç Integrit Test

Name

Genelde kullanılan üç test araçları arasında, ağ analizicisinin kalibreleme yöntemi ağırlı, spektrum analizicisi tarafından takip edilen ve oscilloskopun kalibreleme yöntemi basit. Bu yüzden genellikle buradaki ağ analizicisinin kalibreleme yöntemini tartışıyoruz. Ağ analizacıları, Thru, TRL ve SOLT için genelde kullanılan üç kalibre metodları var. Thru'nun esensi normalizasyondur. Kalibraci sırasında ağ analizicisi fixture (S21_C) testi sonuçlarını kaydediyor. Aslında test sonuçlarını (S21_M) ve S21_C'yi DUT sonuçlarını almak için doğrudan bölün. Üç kalibrasyonu test fixtüründe uygulanmalar yüzünden ve uzaydaki elektromagnet bağlantısı yüzünden gösterilmeyi görmezden alır. Bu yüzden kalibrasyon doğruluğu. Bu kalibre metodu sadece S21 teste edildiğinde kullanılabilir ve test doğruluğu gerekmiyor. PCB tahtaları gibi koksil olmayan yapılarda bazen izler, vias, bağlantıların özelliklerini test etmek gerekir. Bu durumda test aracı teminatçısı standart kalibre parçalarını temin etmez ve testlerin iyi a çık devre, kısa devreler, eşleştirme yükü ve test kalibre limanında diğer kalibre parçalarını temin etmesi zor, bu yüzden geleneksel SOLT kalibresi yapamaz. TRL ile kalibrelemenin avantajı standart kalibreleme parçaları gerekli değil ve test kalibreleme limanı istediği yerine uzatılabilir. Şu anda, TRL kalibresi PCB tahta yapısı testinde geniş olarak kullanıldı. SOLT genelde standart kalibre yöntemi olarak kabul edilir. Kalibrasyon modelinde toplam 12 kalibre hata parametroları var ve çeşitli hatalar kısa devre, a çık devre, yükle ve geçerli kullanarak kalibrelenir ve hesaplanır. Teste araçları teminatçıları genellikle sadece Koksiyal kalibre parçalarını sağladığı için SOLT kalibre metodu Koksiyal yapıları olmayan yapılarda kullanılamaz. Yukarıdaki üç kalibre metodları hepsi sinyal akışı grafiği ile detaylardan analiz edilebilir. Her hata parametri sinyal akışı grafiğinde uyumlu parametreler vardır. Sinyal akışı diagram ı aracılığıyla, çeşitli kalibre metodların hata hassasiyeti açıkça anlayabilir, böylece gerçek testin hata menzilini anlamak için. Burada anlatmak için standart SOLT kalibre metodu bile kalibre modelindeki beş hata parametre görmezden gelecek. Normalde, bu beş hata parametreleri kalibre do ğruluğuna etkilemiyor. Ancak, eğer kullanılan kalibre fixtürünün tasarımına dikkat etmezseniz, kalibrelenemez bir fenomen olacak. Spektrum analizicisi kalibre için standart kaynak sağlıyor. Kalibraci sırasında sadece iç standart kaynağını test fixtüsü ile giriş limanına bağlamalısınız. Kalibrasyon yaklaşık 10 dakika sürer. Oscilloskop kalibresi daha basittir. Sondu iç standart kaynağına bağlayın ve onaylayın. Kalibresi yaklaşık 1 dakika sürer.

Passive Aygıtların Testing ve Modeling

Sinyal hızının sürekli artması ile sinyal zincirindeki pasif cihazların rolü daha ve daha önemli olacak. Sistem performans simülasyonu analizinin doğruluğu sık sık passif cihazların modeli doğruluğuna bağlı. Sonuç olarak pasif komponentlerin testi ve modelleme hızlı olarak çeşitli ekipman teminatçıların arasındaki bağlantı tasarımının önemli bir parçası oldu. Genelde kullanılan pasif aygıtlar böyle:

1) Bağlayıcı

2) PCB tahta izleri ve vias

3) Kapacitör

Name

Hızlı sinyal integritet tasarımlarında sinyal bağlantısının etkisi. Genelde kullanılmış yüksek hızlı bağlantılar için, alışkanlık pratik TRL kalibre metodlarına göre kalibre fixtürü yapmak ve simülasyon analizi için bağlantıyı test ve model etmek. PCB izleri ve viallerin modelleme metodu bağlantıların benzeri. TRL kalibresi de test limanını istediği pozisyona taşımak için kullanılır, sonra test modelleri gerçekleştirilir.

Tek bir masanın enerji sağlaması imkansız özellikleri tablosu

Kapacitasyon modelleri sinyal bütünlük analizinde uygulamalar ve güç bütünlük analizinde daha önemli. Sanayide genelde kullanılan kapasitet modelleme araçları, farklı frekans grupları için uygun bir ağ analizlerindir. Etkileyici analizleri düşük frekans bandları için uygun ve ağ analizleri yüksek frekans bandları için uygun. Eğer gerçek testinde enerji integritet testi için bir a ğ analizicisi kullanılırsa, modelleme ve uygulama konsistencisini sağlamak için ağ analizicisini tüm frekans gruplarında kullanmak tavsiye edilir. Kapacitörlerin düşük engellemesi yüzünden, paralleleme, a ğ analizicisiyle modellendirildiğinde sık sık kullanılır. Şu anda endüstriyede kapasitet modellerinde çözülmemiş olan sorun, fixtür ve kapasitet arasındaki karşılaşma bağlantısını nasıl yok etmek, modelleme sonuçlarında fixtür etkisini azaltmak için. Tradisyonel enerji tasarımı içinde, gürültü araştırmalarını azaltmak için elektrik tasarımını uzatmak için induktorlar (manyetik patlamalar) sık sık sık kullanılır. Gerçek tasarımda, izolasyon indukatörü (manyetik dağ) sık sık kaldırılır ve güç tasarımın sesi düşürülür. Bu, diğer filtr komponentleri ile induktor (manyetik dağ) rezonansı yüzünden. Bunu kaçırmak için, resonans'dan kaçırmak için modeller ve induktans (manyetik dağ) simülasyon yapmak gerekir. Sanayinde genelde kullanılan induktans (manyetik dağ) modelleme metodu a ğ analizicisi de kullanır. Özel yöntem kapasitet modellemesine benziyor. Fark şu ki, induktans (manyetik dağ) modelleme metodu seri modunda ve kapasitet modelleme metodu paralel modunda. Yukarıdaki pasif aygıtların modellendirilmesi genellikle sinyal bütünlük ve güç bütünlük içinde kullanılır. Son yıllarda EMI'nin simulasyonu analizi yavaşça geliştiriliyor ve EMI pasif cihazlarının modellemesi yavaşça bağlantı tasarımın fokusu oldu. Şekil 1, kapasitörün imfaz kurşunu gösteriyor.

Güç Integrity Testi

Çip gücünün sürekli arttığı ve çalışma voltajlarının sürekli azaltılması ile, güç tasarımın sesi birbirine bağlantı tasarımında endişelenmeye başladı. Teste nesnesinin bakış açısından, güç bütünlük testi iki adım, güç sistemi özellikleri test ve güç zeminin sesi testi bölünebilir. Eski sistemin (pasif test) enerji teslimatı parças ının performansının testidir, sonuncusu sistemin çalıştığı zaman elektrik teslimatının (aktif test) doğrudan bir testidir, ve sinkron değiştirme sesi de elektrik teslimatı alanı sesi olarak klasifik edilebilir. Elektrik sisteminin performansını teste ederken, a ğ analizicisi genelde kullanılır ve test nesnesi elektrik sisteminin kendi etkinlik ve taşıma etkinliği. Normal koşullarda, elektrik sisteminin imkansızlığı ağ analiz sisteminin imkansızlığından çok daha küçük, yani test sırasında geçiş kalibresini yapmak gerekiyor ve elektrik sisteminin imkansızlığı S21=Z/25 formülünü kullanarak elde edilebilir. Spektrum analizicisi ve oscilloskop enerji tesisinin yeryüzünün sesini test etmek için kullanılabilir. Spektrum analizicisinin girdi limanı DC komponenti ile bağlanamaz. Bu yüzden, elektrik teslimatının toprak sesini test etmekte DC-Blocking sıralarında bağlanmalı. Spektrum analizörünün giriş engellemesi 50 ohm ve enerji alanının engellemesi genelde miliohm seviyesinde, yani test fixtürü test altında sistemi etkilemeyecek. Yukarıdaki belirtilen metodlar, tek tahtada elektrik teslimat alanı sesini test etmek ve çipindeki elektrik teslimat alanı sesi çipinin operasyonuna gerçekten etkileyici. Bu zamanlar, elektrik sağlığı yeryüzündeki sesi belirlemek için sinkron değiştirme sesini kullanmak gerekiyor. Chip'in N IO portları olduğunu tahmin edin, onlardan biri statik tutulur, diğeri N-1 aynı zamanda dönüşür ve statik ağdaki sinyal dalga formu teste edilir, yani sinkron değiştirme sesi. Sinkron değiştirme gürültüsü, paketteki farklı sinyaller arasındaki güç sağlığı ve karşılaştırma sesi de dahil ediyor. Şu anda ikisini tamamen ayırmanın yolu yok.

Oscilloscope girdi impedance ayarları ile değiştirilir

Bazı yüksek sonlu ürünlerde, çöplük yavaşça ürün performansını etkileyen önemli bir gösterge oldu. Burada sadece kısa bir süre spektrumu analizi kullanmak için saat sinyal çekmesi ve sorun çekmesi sorunlarını test etmek için nasıl kullanılacağını tanıtıyoruz. Veri sinyallerinin sınaması zamanında kapalı değil. Çoğu sistemde saat kristal osilatörü veya fazla kilitli bir döngü tarafından oluşturuyor. Saat sinyalinin çöplük testi relativi basit ve yüksek sonlu test araçlarına ihtiyacı yok. Problem ortak spektrum analizi kullanarak bulunabilir. Ideal saat sinyalinin spektrumu sadece saat frekansiyonunun çokluğunda temiz bir diskretli spektrumdur. Eğer saat sinyalinde bir çöplük varsa, bu çarpıcıların yakınlarında yandan loblar görünür ve bu yandan lobların gücünün proporsyonudur. Saat çubuğunu test etmek için spektrum analizicisini kullanmanın özel yöntemi saat sinyal zincirinde teste edilebilir noktaları bulmak, bu noktada sinyali DC-Blocking aracılığıyla spektrum analizicisine bağlanmak ve test sonuçlarını izlemek. Test fixtürü lineer bir sistem olduğundan beri yeni spektral komponentler oluşturmak için endişelenmeye gerek yok. Yukarıdaki gibi, saatler kristal oscillatörler veya fazla kilitli dönüsler tarafından üretildir. Bu durumda, saat çöplüğünü tanıtmak için önemli bir sebep kristal oscillatörlerin ya da fazla kilitli dönüslerin güç sağlığıdır. Yukarıda belirtilen metodu kullanarak kristal oscillatörün veya fazla kilitli dönüşünün güç teslimatının sesini test etmek için ve saat spektrumunun yandan loblarıyla karşılaştırıp, saat çubuğunun sebebi basit olarak belirlenebilir. Problemin çözümü, saat spektrumunun yan loblarına göre fazla kilitli dönüşün kristal oscillatörünün filtr devesini yeniden ayarlamak. Genelde, bu sorunlar filtr kapasitesini düzgün olarak seçerek çözebilir.

Bu kağıt, arayüz bağlantı tasarımın alanında şu anki test nesnelerini ve test metodlarını kısa olarak tanıştırır. Sinyal oranları artmaya devam ettiğinde, yeni test içeriği ortaya çıkıyor, güç-yere gürültü, pasif aygıt modelleme, çöplük ve daha fazla dahil. Yazı kendi çalışma tecrübesine dayanan bu yeni test içerikleri için bir test metodu teklif ediyor. Tradisyonel sinyal dalga formu testinde, ana düşünce, domuz kuyruğunu sese bağlamak ve test doğruluğunu azaltmak için yeryüzü kablosunun uzunluğunu azaltmak gerekir. Sinyal operasyon frekanslarının artması yüzünden gelecekte bağlantı tasarımında işin odaklanması çip paketlerine geçecek ve bağlantı testi ve modelleme teknikleri PCB tahtasında çalışma odaklanması olacak.