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Blogue PCB - Conception des PCB et analyse de l'intégrité des signaux

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Conception des PCB et analyse de l'intégrité des signaux

2022-09-07
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Author:iPCB

1.. Signal integrity analysis
Factors related to SI: reflections, Crosstalk, Rayonnement. La réflexion est causée par un décalage d'impédance sur la trajectoire de transmission; Le crosstalk est causé par l'espacement des lignes; Rayonnement et équipement à grande vitesse lui - même et PCB board Conception.


Transmission line judgment
Using the previous formula for judging high-speed signals, Pour distinguer les vitesses élevées et basses, il faut tenir compte de la fréquence du signal et de la longueur de la trajectoire de transmission..

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Judgment steps:
1) Obtain the effective frequency Fknee of the signal and the trace length L;
2.) Use Fknee to calculate the effective wavelength λknee of the signal, C'est ça., λ genou = C/Fknee;
3.) Judging the relationship between L and 1/6x λ genou, if L>1/6x λ genou, Le signal est un signal à grande vitesse, Sinon, il s'agit d'un signal à basse vitesse; Où genou = C/F genou; Où c est une vitesse légèrement inférieure à la vitesse de la lumière, F point d'inflexion = 0.5./Tr (10%~90%), Il convient également de noter que si le signal à la fréquence de 100 m n'est pas disponible sur le marché, La fréquence effective fknee peut être estimée, and Fknee is about 7 times the Fclock (signal period) ). If L>1/6x λ genou, Il est considéré comme une ligne de transmission, La ligne de transmission doit tenir compte de la réflexion du signal, qui peut être causée par un décalage d'impédance pendant la transmission.. Reflection formula: signal reflection ρ=(Z2-Z1)/(Z2+Z1); where Z2 is the line impedance after the reflection point; Z1 is the line impedance before the reflection; the possible Valeur of ρ is ±1, 0, Quand il est 0, Il est complètement absorbé, Lorsque c'est ± 1, C'est réfléchissant.. La réflexion du signal est causée par une inadéquation de l'impédance d'origine, Chemin de transmission, Et résiliation. Méthode de réduction de la réflexion: pour réduire au minimum la réflexion du signal, Z2 et Z1 doivent être aussi proches que possible. Il existe plusieurs méthodes d'appariement de l'impédance: l'appariement en série de l'émetteur, Correspondance parallèle du récepteur, Appariement de la tension partielle du récepteur, Correspondance parallèle de la résistance et de la capacité du récepteur, Et l'appariement parallèle des diodes réceptrices.
4) Receiver voltage divider matching
5) Parallel matching of resistance and capacitance at the receiving end
Advantages: less power consumption;
Disadvantage: There is a mismatch between the high and low levels of the receiving end. En raison de la présence de condensateurs, Le changement de bord du signal ralentira.


2. Signal circuit
The signal loop mainly includes two paths, L'un est le chemin d'entraînement, l'autre est le chemin de boucle. Niveau de signal mesuré à l'extrémité de transmission, La trajectoire de transmission et le récepteur sont essentiellement des tensions de signal aux positions correspondantes sur la trajectoire d'entraînement et la trajectoire de retour.. value, Ces deux voies sont importantes. Fournir un chemin de retour complet, the following points need to be noted:
1) When the signal layer is changed, Ne pas modifier les couches de référence. Si le signal passe de la couche de signal 1 à la couche de signal 2, La couche de référence est la couche inférieure 1. Dans ce cas,, Le chemin de retour n'a pas besoin de changer de couche, C'est ça., La couche de changement de signal n'a aucun effet sur son chemin de retour.
2) When the signal changes layers, Les propriétés du réseau de la couche de référence restent inchangées. C'est ça., La couche de référence au début du signal 1 est la couche de puissance 1/Rez - de - chaussée 1. Après avoir changé le calque, La couche de référence du signal 1 est la couche de puissance 2/Rez - de - chaussée 2. Les propriétés du réseau de la couche de référence restent inchangées, Toutes ces propriétés sont GNd ou Power. Le chemin de retour peut être acheminé à l'aide d'un GNd voisin ou d'une alimentation électrique via un trou. Par ici., À grande vitesse, La réactivité du condensateur et de l'inducteur ne doit pas être négligée.. Dans ce cas,, Le perçage doit être réduit au minimum afin de réduire au minimum l'effet des changements d'impédance causés par le perçage lui - même., Et réduit l'impact sur la trajectoire de retour du signal.
3) When the signal layer is changed, Ajouter un trou de passage près du trou de passage du signal qui est le même que l'attribut de la couche de référence.
4) If the network properties of the two reference layers are different before and after the layer change, Deux couches de référence doivent être rapprochées l'une de l'autre afin de réduire l'impédance entre les couches et la chute de tension sur la trajectoire de retour..
5) When the signals of changing layers are dense, Une certaine distance doit être maintenue entre le sol adjacent ou le trou d'alimentation électrique.. Quand il y a beaucoup de couches de signaux qui changent, Il est nécessaire de prévoir plus de trous de travers au sol ou à l'alimentation électrique.


3. Crosstalk
The solution to crosstalk is that high-speed signals PCB board, Horloge, Autres signaux de données, Attendez.., Espacement conforme au principe 3W.