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Blog de PCB - Análisis y control de la conversación cruzada en el diseño de placas de PCB de alta velocidad

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Análisis y control de la conversación cruzada en el diseño de placas de PCB de alta velocidad

2022-03-03
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Author:pcb

Este artículo Introducirá métodos para inhibir y mejorar las señales.

Tablero de PCB

En la actualidad, la tecnología de semiconductores cada vez más compleja hace que el tamaño del Transistor sea cada vez más pequeño, por lo que el borde de conversión de señal del dispositivo es cada vez más rápido, lo que resulta en problemas cada vez más graves de integridad de señal y compatibilidad electromagnética en el campo del diseño de sistemas de circuitos digitales de alta velocidad. Los problemas de integridad de la señal incluyen principalmente efectos de línea de transmisión, como reflexión, retraso de tiempo, timbre, exceso y retroceso de la señal y conversación cruzada entre las señales. La conversación cruzada de señales es compleja, implica muchos factores, el cálculo es complejo y difícil de controlar. Por lo tanto, el diseño de productos electrónicos de hoy requiere urgentemente nuevas ideas, nuevos procesos, nuevos métodos y nuevas tecnologías que sean diferentes del entorno de diseño tradicional, el proceso de diseño y los métodos de diseño. La tecnología EDA es usar la computadora como una herramienta. El diseñador utiliza el lenguaje de descripción de hardware VHDL para completar el archivo de diseño en la Plataforma de software eda, y luego la computadora completa automáticamente la compilación lógica, simplificación, división, síntesis, optimización, diseño, cableado y simulación hasta que se realiza la compilación de adaptación, mapeo lógico y programación para un chip objetivo específico. La aparición de la tecnología EDA ha mejorado en gran medida la eficiencia y operatividad del diseño del circuito y ha reducido la intensidad de trabajo de los diseñadores. Con las herramientas eda, los diseñadores electrónicos pueden diseñar sistemas electrónicos desde conceptos, algoritmos, protocolos, etc. las computadoras pueden hacer mucho trabajo y pueden diseñar todo el proceso de los productos electrónicos, desde el diseño de circuitos, el análisis de rendimiento hasta el diseño de IC o el diseño de pcb. Procesamiento automático en la computadora. Los conceptos o categorías de eda se utilizan ahora ampliamente. Incluyendo maquinaria, electrónica, comunicaciones, aeroespacial, química, minerales, biología, medicina, militar y otros campos, hay aplicaciones de eda. En la actualidad, la tecnología EDA se ha utilizado ampliamente en las principales empresas, empresas e instituciones, departamentos de investigación científica y enseñanza. Por ejemplo, durante la fabricación de la aeronave, desde el diseño, las pruebas de rendimiento y el análisis de las características hasta la simulación de vuelo, puede implicar la tecnología eda. soluciones de crosstalk crosstalk: es el acoplamiento entre dos líneas de señal, y la inducción mutua y la capacidad mutua entre las líneas de señal causan ruido en la línea. La corriente de acoplamiento por inducción acoplada capacitivamente y el voltaje de acoplamiento por inducción acoplada inductivamente. Los parámetros de la capa de pcb, la distancia entre los cables de señal, las características eléctricas del extremo de conducción y el extremo receptor y el método de conexión del extremo del cable tienen un cierto impacto en la conversación cruzada. Con el desarrollo de la Ciencia y la tecnología, el precio de las computadoras es cada vez más bajo, el rendimiento es cada vez mejor, la velocidad de transmisión de la red de área local es cada vez más rápida, y el medio de transmisión de la red de área local también ha cambiado de cable concéntrico a cable de par trenzado y fibra óptica. Los primeros cat1, cat3 y cat5 se han desarrollado a los actuales cat5e, cat6, cat6a y cat7. A pesar de la mejora continua del rendimiento del par trenzado, hay un parámetro que siempre ha acompañado al par trenzado como un fantasma, que lo acompaña. Con el desarrollo, este parámetro se ha vuelto cada vez más importante. Las señales de ruido y voltaje insatisfactorias producidas por el acoplamiento mutuo de campos magnéticos entre señales se llaman comentarios de señal. Si la conversación cruzada supera un cierto valor, el circuito puede fallar y el sistema no funcionará correctamente. Para resolver el problema de la conversación cruzada, se pueden considerar los siguientes aspectos: 1) minimizar la tasa de conversión del borde de la señal. Por lo general, al seleccionar el dispositivo, trate de seleccionar el dispositivo lento cuando cumpla con las especificaciones de diseño y evite mezclar diferentes tipos de señales, ya que las señales que cambian rápidamente tienen un riesgo potencial de conversación cruzada con las señales que cambian lentamente. 2) medidas de blindaje: proporcionar tierra a las señales de alta velocidad es una forma efectiva de resolver el problema de conversación cruzada. Sin embargo, el revestimiento provocará un aumento en el número de cableado, lo que hará que las áreas de cableado originalmente limitadas estén más concurridas. Además, para lograr el propósito deseado del blindaje del suelo, la distancia entre los puntos de tierra en el suelo es muy crítica, generalmente menos del doble de la longitud de cambio de la señal. Al mismo tiempo, el cable de tierra también aumentará la capacidad de distribución de la señal, aumentando así la resistencia de la línea de transmisión y ralentizando el borde de la señal. 3) establecer razonablemente la capa y el cableado: establecer razonablemente la capa de cableado y la distancia entre el cableado, reducir la longitud de la señal paralela y acortar la distancia entre La capa de señal y la capa plana. Aumentar el espaciamiento de las líneas de señal y reducir la longitud de las líneas de señal paralelas (dentro del rango de longitud clave), Estas medidas pueden reducir efectivamente la conversación cruzada. 4) establecer diferentes capas de cableado: establecer diferentes capas de cableado para señales de diferentes velocidades, y establecer razonablemente capas planas también es una buena manera de resolver la conversación cruzada. 5) emparejamiento de resistencia: si la resistencia del terminal cercano o lejano de la línea de transmisión coincide con la resistencia de la línea de transmisión, La magnitud de las conversaciones cruzadas también se puede reducir considerablemente. El objetivo del análisis de conversación cruzada es detectar, localizar y resolver rápidamente los problemas de conversación cruzada en la implementación de pcb. En las herramientas y entornos de simulación generales, el análisis de simulación y el entorno de diseño de PCB son independientes entre sí. Una vez completado el cableado, se realiza un análisis de conversación cruzada para obtener el análisis de conversación cruzada y se derivan y reorientan las nuevas reglas de cableado, que luego se analizan y modifican. A partir del análisis de simulación, podemos ver que los resultados reales de la conversación cruzada no son los mismos.