PCB Teknik - PCB sinyal integritet (SI) analizi

PCB sinyal integritet (SI) analizi, sinyal Integrity (Sinyal Integrity) SI olarak kısayılır, bu sinyal çizgisindeki sinyal kalitesine bağlı ve devredeki doğru zamanlama ve voltajla cevap vermek için sinyalin yeteneği.

Tümleşik devre çiplerinin (IC) ya da lojik aygıtlarının yüksek değiştirme hızı, sonlandırma komponentlerinin yanlış düzeni ya da yüksek hızlı sinyallerin yanlış düzenlenmesi, yanlış konuşma, aşağılık ve aşağılık sinyallerinin nedeni olabilir. Atıştırma ve çalma (çalma) gibi sinyal integritet sorunları sistemin yanlış verileri çıkarmasını neden olabilir ve devre hiç doğru çalışmıyor ya da çalışmıyor olabilir.

PCB sinyal integritet ve tasarım

PCB tasarımında, PCB tasarımcıları komponentlerin dizaynını ve SI sorun çözme metodlarının PCB tahtasının sinyal integritet sorunu daha iyi çözmek için her durumda kullanılması gerektiğini birleştirmeli. Bazı durumlarda, IC seçimi SI sorunlarının sayısını ve ağırlığını belirleyebilir. Zaman veya sınır hızı değiştirme, IC durum geçişimin hızını gösterir. IC sınır hızlısı, SI sorunlarının olasılığı daha yüksek. Aygıtı doğrudan bitirmek çok önemli.

PCB tasarımında sinyal integritet sorunlarını azaltmak için genelde kullanılan yöntem, yayın hattında sonlandırma komponentlerini eklemek. Sonlandırma sürecinde, komponent sayısı, sinyal değiştirme hızı ve devre elektrik tüketiminin ihtiyaçlarını ağırlamak gerekiyor. Örneğin, sonlandırma komponentlerinin eklenmesi, PCB tasarımcılarının düzenleme için daha az yer olduğunu anlamına gelir ve düzenleme sürecinin sonraki aşamasında sonlandırma komponentlerini eklemek daha zor olacak, çünkü uygun yer yeni komponentler ve düzenleme için rezerv edilmeli. Bu yüzden PCB düzeninin başlangıcında sonlandırma komponentlerinin yerine koyulması gerektiğini çözmek gerekir.

1. Sinyal integritet tasarımı için genel rehberler

PCB katlarının sayısını nasıl tanımlayacağız? Kaç katı dahil edildi? Her katmanın en mantıklı içeriklerini nasıl ayarlayabilir? Örneğin, sinyal katı, güç katı ve toprak katı ve sinyal katı ve toprak katını değişiklikle düzenlemesi gerekiyor.

Bir çeşit enerji kurma blok sistemini nasıl tasarlamak? 3.3V, 2.5V, 3V, 1.8V, 5V, 12V ve bunlar gibi. Güç katmanın mantıklı bölümü ve ortak toprak problemi PCB'nin stabilliğinin çok önemli bir faktördür.

Çıkarma kapasitelerini nasıl ayarlayabilir? Sesi yok etmek için kapasiteleri çıkarmak kullanmak ortak bir yöntemdir, ama kapasitesini nasıl belirlemek? Kapacitör nerede? Ne tür kapasitör kullanılır?

Yer sıçrama sesini nasıl yok edeceğiz? Yer sıçrama sesi nasıl etkiler ve faydalı sinyallerle karıştırır?

Geri dönüş yol sesini nasıl yok edeceğiz? Çoğu durumda, mantıksız devre tasarımı devre başarısızlığının anahtarı ve devre tasarımı genellikle mühendislerin en faydasız çalışmasıdır.

Şimdiki dağıtımı nasıl mantıklı tasarlamak? Özellikle elektrik/toprak katındaki mevcut dağıtımın tasarımı çok zordur. Eğer toplam akışı PCB tahtasında eşit dağıtılmazsa, PCB tahtasının stabil işlemine doğrudan ve açıkça etkileyecek.

Ayrıca, birkaç sıradan sinyal bozulma sorunları var, yansıtma, çalma, yayılma hattı kavuşturma, impedance eşleşmesi, karşılaştırma, glitches, etc., ama bu sorunlar yukarıdaki sorunlardan ayrılmaz ve aralarında sebep bir ilişki var.

2. Sinyal bütünlüğünü sağlamak için PCB tasarım rehberleri

Daha önce sinyal integritet (SI) sorunun çözülmesi, devre tablosu tasarımı tamamlandıktan sonra sonlandırma komponentlerini eklemekten vazgeçebilecek tasarımın etkinliğini daha yüksek çözülmesi.

IC çıkış değiştirme hızı arttırırken, neredeyse tüm tasarımlar sinyal döneminden rağmen sinyal integritet sorunlarına karşılaştı. Geçmişte SI sorunu yoksa bile devreğin operasyon frekansı arttığı sürece sinyal integritet sorunu kesinlikle karşılaştırılacak.

SI ve EMC uzmanları PCB yolculuğundan önce simülasyon ve hesaplamalar yapmalılar. Sonra PCB tahta tasarımı çok sert tasarım kurallarına uyabilir. Şüpheler olduğunda, mümkün olduğunca SI elde etmek için sonlandırma komponentlerini ekleyebilirsiniz. Güvenlik sınırı.

Güç bütünlüğü (PI) ve sinyal bütünlüğü (SI) yakın bir bağlantıdır ve güç bütünlüğü son PCB tahtasının sinyal bütünlüğüne doğrudan etkiler. Ve birçok durumda, sinyal bozulmasının en önemli sebebi enerji sağlama sistemidir.