PCB Teknik - Sinyal integritet-optimize yüksek hızlı seri uygulamaları vialar

Düşük frekanslarda, delikte küçük etkisi var. Ama yüksek hızlı seri bağlantısında delik tüm sistemi mahvedecek.

Bazı durumlarda, 3.125Gbps'de güzel, geniş bir fırsat kullanabilirler. 5 Gbp'de bir sütuna dönüştür. Viyatların sınırının kök sebebini anlamak, tasarımlarını iyileştirmek ve onları doğrulamak için ilk adım.

Bu makale basit bir delik modelleme ve simulasyon sürecini tanımlayacak. İyi tasarım için bazı anahtar noktaları alabilirsiniz.

2Gbps veya daha yüksek çalışabilecek bir bağlantı tasarlayamazsınız. Hedef veri aktarım hızına ulaşmak için, bağlantı iyileştirilmeli. Birçok durumda, vias, yüksek hızlı seri bağlantısının sonu olabilir, eğer vias onların etkisini küçültmek için optimize edilmezse.

Sorun aracılığıyla farklılığın kök sebebi genellikle üç tarafından gelir, yüzde 90 viastub, yüzde 9 viastub'tan gelir, diğer yüzde 1'nin geri dönüş viallarından gelir. Bu süreç aracılığı üç anahtar noktalarını çözmek.

İlk adım delik kökünün uzunluğunu azaltmak. Parmağın kuralı olarak, kökü aracılığının uzunluğu, mil boyunca 300 mil/BR'den az olmalı ve Br Gbps hızı.

İkinci adım, delik yolunun içindeki parçasını çizginin impedansı'na yaklaştırmak, genellikle 100 ohm. Farklı vialların impedans farkı genellikle 100 ohm'den az. Bu yüzden, mümkün olursa, elması azaltmaya çalışın, boşluğu arttırın, delikleri temizleyin, kattaki delikleri arttırın ve tüm faydasız yerleri kaldırın. Ayrıca çevre çizgi impedans düşürülebilir. Genelde, 65 ohm impedans farklısı bile -1 dB'den az bir giriş kaybına neden olacak, 15 GHz, 100 ohm farklı sistemi bırakıp kalsın.

Sonunda, sıradan sinyaller göndermesi tarafından oluşturduğu sinyal sesini kontrol edecek. Farklı sistemler için, geri dönüş aracılığıyla tanıştırılmak kalite sinyal için gerekli bir önemli değil, ama bu her zaman iyi bir alışkanlık.

Bu anahtar noktalar iyileştirildiğinde, gerçek durumu düşünerek, hep aynı sorunumuz olur, normalde çalışır mı? Viyatları işleme sürecinde yeterince yaptım mı?

Bu soruya cevap vermek için bir yol test cihazı ayarlamak ve ölçümleri gerçekleştirmek. Bu "test performansı" yaklaşımı. Bu maliyetin çok yüksek, zaman tüketmesi ve kaynaklı tüketmesi, ama sonuç sonuç ürün güveniliğini büyük geliştirmeye güvenilir. Başka bir yöntem, donanımı belirlemeden ve inşaat için teslim etmeden önce son tasarımı simüle etmek.

Değişiklik vialları tam olarak simüle etmenin tek yolu, Agilent Teknolojiler ve CST tarafından sunulanlar gibi 3D dolu dalga elektromagnet alan çözücülerini kullanmak. Bu araçlar çok doğru olduğunu kanıtlandı, ve dönüş yolundan gelenleri de dahil farklı ve ortak etkileri açıklamak kolay, ama genellikle daha karmaşık. Bu aracın S numaralı temsil modulu ilk ve ikinci seviye etkilerini tahmin etmek için birçok sistem simülatörlerinde kullanılabilir. Bu mükemmel bir süreç.

Ancak bazıları yapılar aracılığıyla, farklı impedans özellikleri çok basit bir modülle yaklaşılabilir. Bu şekilde, analiz önlemi saatler veya günlerde kısayılabilir. Ayrıca derinlikle, bu şekilde ne kadar mümkün problemin karşılaşacağını ve tasarım için relativ önemli özellikleri analiz edebilir. Bu yüzden, yüksek hızlı seride etkisini değerlendirirken, önce her zaman basit bir model kullanırız. Yatırılmış enerjiye bağlı, geri dönüş büyük.

Öncelikle, farklı yolculuk, farklı impedans ve dielektrik constant ile birleşmiş bir farklı çift olarak simüle edilebilir. İki ya da üç eşit parçaya bölüler, sinyal katmanın nasıl girdiğine ve yoldan çıktığına bağlı. Bu parçalardaki tek fark onların uzunluğudur. Hepsinin aynı farklı impedans veya tuhaf mod impedans ve dielektrik konstantleri var.

İki fiyatının farklı engellemesi yaklaşık değerlendirilebilir, ikizlerin tipik impedans analizi modeli üzerinde. Şekil 1'de gösterildiği gibi

Farklı impedans, ikiz sopa modeli tarafından tahmin edilebilir:

Z0 = farklı impedance (ohm)

D = delik aracılığıyla diametri (mil)

s = merkeze merkeze (mil)

Dk = etkileyici dielektrik constant yaklaşık 4-6.5

Örneğin, eğer cam silahı ve resin diyelektriki konstantü 5 olursa, boşluğu 60 mil olur ve yolculuğun elması 30 mil olursa, farklı impedans ise:

Viyatlar genellikle 100 Ohm'den az. Bize ne tür değer kabul edilebilir? Sinyal integritet sorununa en yaygın cevap şu: "Bu bağlı." Eğer -1dB kaybı kabul edilirse, yolculuğun engellemesi 65 ohm kadar düşük olabilir, ama hala 100 ohm ortamında tatmin olabilir. Bu performans belirtisi.

Genelde bu elektrik modeli kullanarak tüm bağlantıları simulasyon etmek için sana güvenilir bir cevap verecek. Bu basit farklı çift modeli tasarımlarınıza güveni oluşturmak için gerekli bir elementdir.