PCB Teknik - PCB teknolojisinin IBIS modeli sinyal sorunu çalışıyor.

Dijital girdi/çıkış buffer bilgi belirlenmesi (IBIS) simülasyon model in in kullanımına (PCB) ilgili yazılmış devre tahtasının geliştirme fasasında. Bu makale, IBIS modelini nasıl kullanılacağını ve PCB tasarım çözümlerini belirlemek için önemli değişkenleri çıkarmak için belirtir.

Lütfen bu çıkarılmış değerin IBIS modelinin integral bir parçası olduğunu unutmayın.

Sinyali PCB izlerine götürüldüğünde dizaynçılar sonuçları tarafından şa şırılacak. Neredeyse uzak bir mesafede, elektrik sinyali birdenbire değiştirme sinyali yerine seyahat dalgası gibidir. Bir devre masasındaki dalgaların davranışlarının iyi simülasyonu CHICHENGPO (havuzdaki dalgalar). Aynı suyun ikisi grupların aynı "impedance" olduğundan beri, havuzun üzerinden düzgün geçiyor. Fakat hücre duvarındaki impedans farkı açık ve dalgalar tersi yönde refleks edilir. PCB izlerine inşa edilen elektrik sinyali aynı fenomene sahip olacak. Bir impedans eşleşmesi oluştuğunda, bu fenomen benzer bir şekilde yansıtılır. Şekil 1, uyumlu sonsuz impedance ile PCB aygıtı gösteriyor. Mikrokontrolör TI MSP430 â‚¢ TI ADS8326 ADC'e saat sinyali gönderir. Bu, dönüşüm verileri MSP430'ye geri gönderir. Şekil 2, cihazdaki impedans uygulamalarına neden olduğu yansımaları gösteriyor. Bu yansımalar yayınlama hattı izlerinde sinyal integritet sorunlarına sebep ediyor.

PCB'nin bir ya da iki tarafta eşleşmesine izin verilmesi de refleksiyonları çok düşürebilir.

f Sistem dirençliği ve dirençliği eşleştirme sorunu çözmek için tasarımcıların integral devrelerin (ICS) impedans özelliklerini ve transmisyon izleri olarak hareket eden PCB izlerinin impedans özelliklerini anlaması gerekiyor.

Bu fonksiyonları anladıktan sonra tasarımcılar her bağlantı birimini dağıtılmış yayın hattı olarak modelleyebilir. Transmisyon çizgileri, tek sondan ve farklı terminal ekipmanlarından açık-drain çıkış ekipmanlarına çeşitli devre hizmetlerini sağlar. Bu makale genellikle tek sonlu bir iletişim çizgisini tanıtıyor, bunun sürücüsü bir baskı çekici devre dizaynı var.

Ayrıca, bu IC PIN belirtileri gerekiyor:

Çıkış direksiyonu gönder ZT (Omega)

Gönderici yükselme zamanı tYükselme ve düşüm zamanı tFall (saniyeler)

Girdi dirençliğini alın ZR (Omega)

Pin kapasitesinin CR_Pin (F) değeri alır. Bu belirtiler genelde IC üreticisinin ürün el kitabında değildir.

Bu madde tartışılacağı gibi, tüm bu değerler PCB tasarımı s ırasında IC'nin IBIS modeli üzerinden alınabilir ve PCB transmis traktörünü simulasyon etmek için modeli kullanabilir.

İzleme takibini tanımlamak için aşağıdaki parametreleri kullanın:

Karakteristik impedance Z0 (Omega)

Yükselme gecikmesi D (ps/inç)

Yönlendirme gecikmesi tD (PS)

Özel PCB tasarımına bağlı olan LENGTH (inç) uzunluğunu izlemek, değişkenler listesi daha uzun olabilir. Örneğin, PCB tasarımı çoklu gönderme/alış noktaları olan bir arka uçak olabilir. 3 Tüm transmis satırı yolculuğu özel PCB'ye bağlı. Genelde FR-4 tahtasının Z0 menzili 50-75 ohm ve D menzili 140-180ps/inç. Z0 ve D'nin gerçek değerleri gerçek transmit parçasının materyal ve fizik boyutlarına bağlı.

4 Özellikle bir devre tahtasının yayınlama gecikmesi belirlenebilir: TD = dxlength.

(1) FR-4 tahtası için lineer çizginin mantıklı yayınlama gecikmesi 178 ps/inch ve özellik impedance 50 ohm.

İzlerin kablo induktans ve kapasitesini ölçüp, bu değerleri a şağıdaki formüle koyarak, bu sonuçları devre tahtasında doğrulayabiliriz: CTR, uzakta/in ç bir kablo hızlı izleme hattı kapasitesindir; LTR eğlenceli/inç. Çizgi inceleme birimi; hızla ilgilenme birimi; ps/inç havanın dielektrik konstantüdür; ve ER materyalin dielektrik konstantüdür.

Örneğin, mikro dalga yayılma striptiz çizgi kapasitörü 2,6pF/inç ise, çizgi indukatörü 6,4nH/inç ve D=129ps/inç, Z0=49.4Ω.

Birleşik Döngüleri ve dağıtılmış Döngülerin karşılaştırması, yayılma çizgisini tanımlandığında, sonraki adım devre diziminin toplam bir sistem ya da dağıtılmış bir sistem temsil edip olmadığını belirlemektir. Genelde toplama sisteminin büyüklüğü küçük ve dağıtılmış devre daha fazla masa alanı gerekiyor. Küçük devre etkili bir uzunluğu (LENGTH) ve sinyali en hızlı elektrik karakteristiğinden daha küçük.

Kvalifik bir toplama sistemi olarak, PCB'deki devre, a şağıdaki ihtiyaçları yerine getirmelidir:

(5) Aralarında, yükselme zamanı saniyeler içinde. Toplama devresi PCB'de uygulandıktan sonra, sonlandırma stratejisi sorun değil.

Aslında, sürücü sinyali iletişim hattına gönderilen sürücü hemen alıcıya ulaştığını tahmin ediyoruz.

IBIS modelinin veri kuruluş yapısı IC'nin enerji teslimatı voltaj menziline dayanılır. IBIS modeli üç ya da altı ya da dokuz köşe veri içeriyor. Bu küçükleri belirleyen değişkenler silikon süreci 1, güç sağlama voltasyonu ve birleşme sıcaklığıdır. Aygıt modelinin özel süreç/voltaj/sıcaklık (PVT) SPICE açısı tam bir IBIS modeli oluşturmak için kritik. Değerlendirmeler farklıdır, silikon süreci farklıdır ve yarattığı modeller zayıf ve güçlü. Tasarımcı komponentin güç ihtiyaçlarına göre voltaj ayarlarını belirliyor ve değerlendirilen değer, minimal değer ve maksimal değer arasında değiştirir.

Sonunda, komponentin değerli s ıcaklık menziline göre, değerli enerji tüketimine göre ve paket ve çevre sıcaklık direksiyonun birleşmesine göre, yani ݸJA, komponentin silikon birleşmesinin sıcaklık ayarlamasını belirliyor. Tablo 1, üç PVT değişkenlerinin örneklerini ve TI'nin 24 bitlik biyolojik ölçü ADC ADS129x seri CMOS s üreciyle ilişkilerini sağlar. Bu değişkenler altı SPICE simülasyonu uygulamak için kullanılır. İlk ve dördüncü simülasyonlar, oranlı süreç modelini, değerlendirilmiş güç sağlama voltasyonu ve oda sıcaklığında birleşme sıcaklığını kullandı. İkinci ve beşinci simulasyonlar da zayıf bir süreç modeli kullanır, düşük enerji voltasyonu ve yüksek birleşme sıcaklığını kullanır. Üçüncü ve altıncı simülasyon güçlü süreç modellerini kullanır, yüksek teslimat voltasyonu ve düşük sıcaklığı kullanır.

PVT değerleri arasındaki ilişki CMOS sürecinin optimal açısını haritalar.

Gönderici belirtilerini bulun ve/veya hesaplayın Sinyal bütünlük değerlendirmesi için belirtilen gönderici belirtilenleri çıkış impedance (ZT) ve yükselme zamanı (tRise ve tFall respectively). 5. görüntü TI ADS1296 paketi ads129x.ibs'i gösteriyor. Kendi IBIS modeli dosyalarını listeleyen. 5 impedance oluşturmak için kullanılan değer, [Pin] anahtar kelimesi altında gösterilir. Bu da buffer modelinde (göstermedi).

En büyük zamanı IBIS modeli veri listesinin geçici kısmında bulundur. İçeri ve çıkış pinlerin etkisi Her sinyalin engellemesi paket indukatörlüğü ve kapasitesi tarafından modellere eklenir. Figure 5, anahtar kelimeleri "[Component]", "[Manufacturer]" ve "[Package]" özel bir paket, 64-pin PBGA (ZXG) tasvir ediyor. "Pin" anahtar kelimesi altında özel bir pinin incelemesi ve kapasitesi bulunabilir. Örneğin, pine 5E'de sinyal GPIO4, L_pin ve C_pin değerlerini bulabilirsiniz.

Sinyal ve paketlerin L_pin (pin inductance) ve C_pin (pin capacitance) değerleri, respectively 1,4891 nH ve 0,28001 pF. İkinci önemli kapasitet değeri silikon kapasitörü, yani C_comp. C_comp değeri Ads129x.ibs dosyasının modeli DIO_33 listesinde "[Model]" anahtar kelimesi altında bulunabilir (görüntü 6). Bu modelde C_comp, DIO buferinin kapasitesindir ve güç sağlamı pin voltasyonu 3.3V'dir. Bu nedenle, bu listenin etkili C_comp değeri 3,0727220e-12 F (tipik değer), 2.3187130e-12 F (eksi) ve 3.8529520e-12 F (maksimum), PCB tasarımcıları onlardan seçilebilir.

IBIS'i bu makalede iletişim hatlarını tasarlamak için kullanarak, uygun sonsuz impedans ile PCB'nin başlangıç noktası olarak tartışılır. Sonra, PCB fabrikası IBIS modeli ile öğrendi ve bu gönderme probleminin bazı anahtar parçalarını buldu. Bu konuda, bu sorunun çözümü olmalı.

Bitirme düzeltme stratejisini göster ve düzeltilmiş dalga formunu göster. PCB aktarım satırını tasarlamak istiyorsanız, ilk adım PCB ürün el kitabından bilgi toplamak. İkinci adım, IBIS modelini kontrol etmek ve belirtilen girdi/çıkış impedance, artırma zamanı ve girdi/çıkış kapasitesinden alınmayan bazı parametreleri bulmak. Yazılım sahnesine girerken, IBIS modelini kullanmamız gerekiyor, bazı anahtar ürünlerin özelliklerini bulmak ve son tasarımı simüle etmek için.