PCB Teknik - PCB sinyal bütünlüğünü alın, sadece 9 adım

Sinyal bütünlük (Signal Inte Grity, SI) devredeki doğru zamanlama ve voltaj ile cevap vermek için sinyal çizgisindeki sinyal kalitesini anlatır. Eğer devredeki sinyal gerekli zamanlama, uzunluğu ve voltaj genişliği ile alıcıya ulaşabilirse, devreğin iyi sinyal büyüklüğü olduğuna karar verilir. Bu sinyal normalde cevap veremeyeceğinde sinyal integritet sorunu oluyor.

Sinyal bütünlük sorunları sinyal bozukluğunu, zamanlama hatalarını, yanlış verileri, adresi, kontrol hatlarını ve sistem hatalarını nedenleyebilir ya da doğrudan nedenleyebilir, hatta sistemi bozukluğunu bile sağlayabilir. Bu yüksek hızlı ürün tasarımında çok değerli bir sorun oldu. Bu makale ilk olarak PCB sinyal integritesinin sorunu tanıtır, sonra PCB sinyal integritesinin adımlarını açıklıyor ve sonunda PCB tasarımın sinyal integritesini nasıl sağlayacağını tanıtır.

PCB sinyal bütünlük sorunları

PCB sinyal integritet sorunları genellikle sinyal refleksiyonu, karşılaştırma, sinyal geçirmesi ve zamanlama hataları içeriyor.

1. Refleksyon: Sinyal transmis çizgisinde yayıldığında, yüksek hızlı PCB'deki transmis çizgisinin özellikleri impedansı kaynağı impedansı veya sinyalin impedansı ile eşleşmediğinde, sinyal refleks eder, sinyal dalga formunun üstüne geçirmesine ve aşağı vurulmasına neden olur. Yüzücü fenomen. Overs hoot (Overs hoot) sinyal geçişimin ilk yüksekliğini (ya da vadisini) gösteriyor. Bu, enerji seviyesinde ya da referens yeryüzünün altında olan ekstra voltaj etkisi.

Ateş çekimleri, sinyal geçişimin sonraki vadisine (ya da en yüksek vadisine) yönlendiriyor. Çok fazla yüksek voltaj aygıtlarına zarar vermek için uzun süre etkiler, ateş altında sesin sınırını azaltır ve çalar sinyal stabilizasyonu için gerekli zamanı artırır, bu yüzden sistem zamanını etkiler.

2. Crosstalk: PCB'de, sinyal yayıldığında elektromagnyetik enerji tarafından yaklaşık iletişim hatlarının karşılaşık kapasite ve karşılaşık induktans bağlantısıyla yaklaşık iletişim hatlarına neden olmayan gürültü araştırmasını anlatır. Bu, farklı yapılar tarafından sebep olan elektromagnet alanı. Aynı bölgedeki etkileşim tarafından üretildi. Birleşik kapasitet, kapasitet karşılaştırma denilen akışını birleştirmeye neden oluyor; ve birbirindeki indukatör voltaj birleştirmesini sağlar, bunun adı indukatör karışık konuşması. PCB'de, karışık konuşma uzunluğu, sinyal çizgi boşluğu ve referens yeryüzü uçağının durumu ile ilgili.

3. Sinyal gecikme ve zamanlama hatası: Sinyal PCB kablosunda sınırlı hızla yayılır ve sinyal sürücü sonundan alınan sonuna kadar gönderilir, bu sırada bir nakliye gecikmesi vardır. Çok fazla sinyal gecikmesi ya da sinyal gecikmesi eşleşmesinin zamanlama hatalarını ve mantıklı cihaz fonksiyonlarının karıştırılmasını sebep olabilir.

Yüksek hızlı dijital sistem tasarımının sinyal integritet analizinin analizi ürünün performansını etkili olarak geliştirebilir, ancak ürünlerin geliştirme döngüsünü de kısaltır ve geliştirme maliyetini azaltır. Dijital sistemlerin geliştirilmesi için yüksek hızlı ve yüksek yoğunluğun yönünde, bu tasarım aracını yönetmek çok acil ve gerekli.

Sinyal integritet analizi modelinin ve hesaplama analizi algoritminin sürekli geliştirilmesi ve geliştirilmesi içinde bilgisayar tasarımı ve analizi için sinyal integritet kullanan dijital sistem tasarım metodu geniş ve büyük bir şekilde uygulanacak.

PCB sinyal integritet adımları

1. Tasarımdan önce hazırlık

Tasarım başlamadan önce, önce tasarım stratejisini düşünmeliyiz ve belirlemeliyiz, böylece komponentlerin seçimi, işlem seçimi ve devre tahtası üretim maliyeti kontrolü gibi çalışmaları yönetmek için. SI hakkında, tasarım sonuçlarının açık SI sorunları, karışık konuşma veya zamanlama problemlerinin olmadığını sağlamak için önceden araştırma yapmak gerekiyor.

2. Devre tahtaları

Bazı proje ekipleri PCB katlarının sayısını belirlemekte büyük otonomi var, diğerleri de öyle değil. Bu yüzden nerede olduğunu anlamak önemli.

Diğer önemli sorular ise: beklenen üretim toleransları nedir? Dört tahtasında beklenen insulasyon konstantı nedir? Çizgi genişliği ve uzanımın mümkün hatası nedir? Yer katının ve sinyal katının kalınlığının ve uzağının mümkün bir hatası nedir? Bütün bu mektuplar

Bilgi ön düzenleme fazında kullanılabilir.

Yukarıdaki verilere dayanarak kaskadı seçebilirsiniz. Neredeyse diğer devre tahtalarına ya da arka uçaklara girdiği PCB'nin kalın ihtiyaçları vardır ve devre tahtası üreticilerinin çoğu üretilebileceği farklı katlar için kalın ihtiyaçları vardır. Bu, son staclarının sayısını çok sınırlayacak. Yapıcıyla yakın çalışmak isteyebilirsiniz, kaskadın sayısını belirlemek için. Etkileyici kontrol araçları farklı katlar için hedef impedans menzillerini oluşturmak için kullanılmalı ve üretici tarafından sağladığı üretim toleransları ve yakın sürücülerin etkisini düşünmeli.

3. Kısaca konuşma ve impedans kontrolü

Yaklaşık sinyal çizgilerinden birleşmesi çarpıp sinyal çizginin impedansını değiştirecek. Yakındaki paralel sinyal çizgilerinin birleşme analizi sinyal çizgiler arasında ya da farklı sinyal çizgiler arasında "güvenli" veya beklenen uzay (ya da paralel sürücü uzunluğu) belirleyebilir.

Örneğin, saat-veri sinyal düğümü 100mV'den az konuşmayı sınırlamak istiyorsanız, ama sinyal izlerini paralel tutabilirsiniz, verilmiş bir düğüm katında sinyaller arasındaki en azından mümkün alanı bulmak için hesaplamalar ya da simülasyonlar kullanabilirsiniz. Aynı zamanda, eğer tasarımın önemli impedans düğümleri (ya da saatler ya da yüksek hızlı hafıza mimarı) dahil olursa, istekli impedansı almak için bir katta (ya da birkaç katta) sürücünü yerleştirmelisin.

4. Önemli hızlı düğümler

Gezdirme ve zamanımız bozukluğu saat yolculuğunda düşünülmesi gereken anahtar faktörlerdir. Sıkı zamanlama ihtiyaçları yüzünden, bu düğümler genelde en iyi SI kalitesini sağlamak için tükenme aygıtlarını kullanmalı. Bu düğümler önceden belirlenmeli ve parçacık yerleştirmesi ve düzenlemesi için gerekli zamanı sinyal integritet tasarım göstericilerini ayarlamak için planlanmalı.