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Dati PCB
Analisi della progettazione della scheda PCB e dell'integrità del segnale
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Analisi della progettazione della scheda PCB e dell'integrità del segnale

2022-09-07
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Author:iPCB

1. Signal integrity analysis
Factors related to SI: reflections, crosstalk, radiazioni. La riflessione è causata da disallineamento di impedenza sul percorso di trasmissione; crosstalk è causato dalla spaziatura tra linee; La radiazione è correlata al dispositivo ad alta velocità stesso e al Scheda PCB progettazione.


Transmission line judgment
Using the previous formula for judging high-speed signals, la frequenza del segnale e la lunghezza del percorso di trasmissione devono essere prese in considerazione per la distinzione tra alta e bassa velocità.

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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, che è, Knee=C/Fknee;
3) Judging the relationship between L and 1/6xÎ" ginocchio, if L>1/6xÎ" ginocchio, il segnale è un segnale ad alta velocità, altrimenti si tratta di un segnale a bassa velocità; dove Î"knee=C/Fknee; dove C è una velocità leggermente inferiore alla velocità della luce, Fknee= 0.5/Tr (10%~90%), Va anche notato che se non c'è scheda pronta per il segnale di frequenza 100M, la frequenza effettiva Fknee può essere stimata, and Fknee is about 7 times the Fclock (signal period) ). If L>1/6xÎ" ginocchio, è considerata una linea di trasmissione, e la linea di trasmissione deve considerare il riflesso del segnale che può essere causato da disallineamento di impedenza durante il processo di trasmissione. 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 valore of ρ is ±1, 0, quando è Quando è 0, è completamente assorbito, e quando è ±1, si riflette. Il riflesso del segnale è causato dal disallineamento dell'impedenza dell'origine, percorso di trasmissione, e risoluzione. Riduzione del metodo di riflessione: al fine di ridurre il più possibile la riflessione del segnale, Z2 e Z1 devono essere il più vicini possibile. Esistono diversi metodi per la corrispondenza dell'impedenza: corrispondenza delle serie all'estremità dell'invio, corrispondenza parallela all'estremità ricevente, corrispondenza della divisione di tensione all'estremità ricevente, Corrispondenza parallela di resistenza e capacità all'estremità ricevente, e corrispondenza parallela dei diodi all'estremità ricevente.
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. A causa dell'esistenza del condensatore, il cambio di bordo del segnale sarà rallentato.


2. Signal circuit
The signal loop mainly includes two paths, uno è il percorso di guida e l'altro è il percorso ad anello. Il livello del segnale misurato all'estremità di invio, il percorso di trasmissione e l'estremità ricevente sono essenzialmente la tensione del segnale nella posizione corrispondente sul percorso di guida e sul percorso di ritorno. value, entrambi i percorsi sono molto importanti. Come fornire un percorso di ritorno completo, the following points need to be noted:
1) When the signal layer is changed, non modificare il livello di riferimento. Se il segnale viene cambiato da livello di segnale 1 a livello di segnale 2, lo strato di riferimento è lo strato inferiore 1. In questo caso, il percorso di ritorno non ha bisogno di cambiare i livelli, che è, Il cambio di livelli non ha effetto sul percorso di ritorno.
2) When the signal changes layers, le proprietà di rete del livello di riferimento non sono modificate. Questo è, lo strato di riferimento all'inizio del segnale 1 è lo strato di potenza 1/strato di terra 1. Dopo aver cambiato i livelli, lo strato di riferimento del segnale 1 è lo strato di potenza 2/strato di terra 2. Le proprietà di rete del livello di riferimento rimangono invariate, tutte proprietà GND o potenza. Il percorso di ritorno può essere instradato utilizzando GND nelle vicinanze o via di alimentazione. Qui, in caso di alta velocità, la reattività capacitiva e induttiva dei vias non può essere ignorata. In questo caso, i vias devono essere ridotti al minimo per ridurre l'influenza del cambiamento di impedenza causato dai vias stessi, e ridurre l'influenza sul percorso di ritorno del segnale.
3) When the signal layer is changed, un foro via con lo stesso attributo dello strato di riferimento viene aggiunto vicino al segnale tramite foro.
4) If the network properties of the two reference layers are different before and after the layer change, i due strati di riferimento devono essere vicini l'uno all'altro per ridurre l'impedenza tra gli strati e la caduta di tensione sul percorso di ritorno.
5) When the signals of changing layers are dense, una certa distanza deve essere mantenuta tra il terreno vicino o via di alimentazione. Quando ci sono molti segnali di cambiamento di strati, è necessario fare più vias a terra o all'alimentazione elettrica.


3. Crosstalk
The solution to crosstalk is that high-speed signals Scheda PCB, segnali di clock, altri segnali di dati, ecc., la spaziatura soddisfa il principio 3W.