PCB Teknik - PCB fabrikasında farklı çizgi viallerinin yüksek hızlı simülasyon analizi

Yazılım sistemi tasarımında, genellikle bağlantılar, çip paketleri ve relativ yakın uzay ile paralel izler arasında dikkat çektiğimiz kısıtlık konuşması olabilir. Ancak PCB fabrikalarının bazı devre tablosu tasarımlarında yüksek hızlı farklı şekiller arasında da büyük bir karşılaşma oluşacak. PCB fabrikasının düzenleyicisi yüksek hızlı farklı fiyatlar arasındaki kısayol konuşması için örnek simülasyon analizi ve çözümler sağlar.

Yüksek hızlı farklı vialar arasındaki karışık konuşma

Kalın PCB için kalınlık 2,4mm ya da 3mm kadar ulaşabilir. Örnek olarak 3 mm tek tahta alın. Bu zamanda, PCB'nin Z yönündeki bir deliğin uzunluğu yaklaşık 118 mil kadar ulaşabilir. Eğer PCB'de 0.8 mm yüksek BGA varsa, BGA aygıtı tarafından sadece 31.5 mil yüksekliğinden çıkarılır.

Şekil 1'de gösterildiği gibi, Z yönündeki paralel uzunluğu, yakın iki çift farklı vial arasında 100 milden fazla ve iki çift farklı vial arasındaki uzakta S=31,5 mil. Z yönündeki viallar arasındaki paralel mesafe yatay mesafeden çok daha büyük olduğunda, yüksek hızlı sinyal farklı viallar arasındaki karşılaşma sorunu düşünmeli. Bu arada, yüksek hızlı PCB tasarlandığında, sinyal üzerindeki etkileri azaltmak için tüm mümkün olduğu kadar uzunluğun azaltılması gerekiyor. Aşağıdaki 1. Şekil'de gösterilen gibi, aşağıdaki katına yakın yol gösterilirse, çubuk daha kısa olacak. Ya da arka sürüşü kullanabilirsin.

Şekil 1: yüksek hızlı farklı vialar tarafından oluşturulmuş kısıtlık (H>100mil, S=31.5mil)

Çeşitli Vialar arasında Çapraz Analizi Simülasyon Analizi

Sonraki bir tasarım örneğinin simülasyonu, 3 mm kalınlığıyla, 31,5 mil boyunca 0,8mm BGA hayranlığıyla, paralel mesafe H=112mil aracılığıyla.

Şekil 2'de gösterildiği gibi, yolculuğa göre 4 çift farklı çift olarak 8 farklı portlara belirliyoruz.

Figur 2: Crosstalk simülasyon port definition

D1-D4'nin farklı limanları çipinin alıcı sonu olduğuna inanırsak, D5, D7 ve D8 limanının uzak sınıf konuşmasını D2 limanına izleyerek, yakın kanalların karıştırmasını analiz ediyoruz. Şekil 3'de gösterilen sonuçlardan, iki kanalların arasındaki yakın mesafede uzak konuşmasının ulaşabileceğini görebiliriz. -37dB@5GHz Ve... -32dB@10GHz ve tasarımın daha iyileştirilmesi gerekiyor.

3. Şekil: Çiftli çiftler arasında karışık konuşma simülasyonu sonuçları

Bunu okuduğundan sonra sorularınız olabilir: Farklı izler tarafından sebep olan karışık konuşmay ı nasıl belirleyebilirsiniz?

Bu problemi göstermek için, üstündeki örnekleri iki parçaya bölüyoruz, BGA hayranlık alanı ve farklı izleri, simülasyon için. Simülasyon sonuçları 4. Şekil olarak gösterilir:

4. Şekil: BGA hayranı dışarı alanı ve farklı izler karışık konuşma simülasyon sonuçları

Görüntü 4'nin sağ tarafındaki simulasyon sonuçlarından, farklı izler arasındaki kısıtlık konuşması -50dB altında ve hatta 10GHz frekans grubunda -60dB altına ulaşır. BGA'nın dışarı çıkış alanındaki kısıtlı konuşma orijinal bütün simülasyonun kısıtlı konuşma değerine yakın. Simülasyon 4. Şekil sonuçlarından, yukarıdaki örneklerin farklı şekiller arasındaki karışık konuşmanın büyük bir rol oynadığını anlayabiliriz.

Farklı vialar arasındaki karışık konuşmanın iyileştirmesi

Böyle sorunlardan sebep olan karışık konuşmanın kök sebeplerini bilmek, farklı viallar arasındaki karışık konuşma metodu daha iyi. Farklı vial arasındaki uzayı arttırmak basit, kolay ve etkili bir yöntemdir. Örneğin orijinal tasarımına dayanarak, farklı vialların pozisyonunu iyileştirdik, böylece her çift farklı vialların arasındaki yer 75 milden daha büyük. Simülasyon sonuçlarından, Figure 5 ve Table 1'deki veri karşılaştırma sonuçlarından, 15-20GHz grubunda 15-20GHz grubunda ve orijinal dizaynla karşılaştığı 15-20GHz grubunun 15-20GHz grubunun 15-20GHz grubunun 15-20GHz grubunun geliştirilmesini görebiliyor.

Figure 5: Crosstalk simulation results after optimizing the spacing of different vials