PCB Блог - высокоскоростные исследования по анализу и регулированию помех при проектировании печатных плат

сегодня в бурном развитии печатных плат область проектирования, стремительная и малая либерализация стала тенденцией. как сохранить и повысить скорость и производительность системы при одновременном уменьшении размера электронной системы, стало важным вопросом для разработчиков. технология EDA разработала комплекс инструментов и методов анализа проектирования для высокоскоростных систем печатных плат и панелей, Эти технологии охватывают все аспекты проектирования высокоскоростных схем: статический анализ временных рядов, анализ целостности сигнала, электромагнитные помехи/проектирование с электромагнитной совместимостью, анализ прыжков с земли, анализ мощности, & скоростной маршрутизатор. одновременно, Он также включает проверку целостности сигнала и подпись, определение пространства проектирования, взаимное программирование, комплексирование межсоединений, связанных электрическими правилами, Внедрение таких технических методов, как системы, также открывает возможности для эффективного и более эффективного решения проблемы целостности сигналов. здесь, Мы обсудим методы анализа последовательности сигналов и их контроля в вопросах целостности сигналов.

1. механизм создания помех

последовательные помехи - это когда сигнал загружается на канал передачи, из - за электромагнитной связи, которая оказывает нежелательное воздействие на соседние линии передачи и вводит определенное напряжение связи и ток связи в сигнал помехи. слишком много помех может вызвать сбой в цепи и вызвать сбои в работе системы. в схеме, показанной на рисунке 1, сетка между AB называется линией атаки, а сетка между CD - линией поражения. как только нападавший изменит свое состояние, мы сможем наблюдать пульс жертвы. Передача сигнала на канале передачи генерирует два различных вида шумовых сигналов на соседней линии передачи: ёмкостный сигнал связи и индуктивный сигнал связи. конденсаторная связь является результатом электромагнитных помех, вызываемых изменением напряжения на источнике помех (агрессоре) на интерференционном объекте (жертве), что приводит к индукционному току i) через взаимный конденсатор сm, а индуктивная связь - через источник помех. магнитное поле, возникающее в результате изменения тока (ис), вызывает электромагнитные помехи индуктивного напряжения (V) на интерференционном объекте через взаимную индуктивность (М).

2. влияние тока на помехи

последовательное возмущение направлено, а его форма - функция направления тока. Здесь мы видим два сценария моделирования сигналов. Во - первых, те же направления тока, что и в металлических шелковых сетях источников помех и интерференционных объектов, Во втором случае происходит противоположное направление тока от металлической сети источника помех и металлической сети интерференционного объекта (т.е. в сети AB и CD добавлены сигналы 20MHz. из эмуляции видно, что при противоположном направлении электрического тока пиковое значение (357,6 мм) многократного возмущения в дальнем конце больше, чем пиковое значение (260,5 мм), когда направление тока идентично. В то же время, как видно из диаграммы 4, при изменении электрического тока источника помех происходит изменение последовательности возмущений. Это указывает на то, что амплитуда и полярность помех связаны с ток сигнала на соответствующем источнике помех. Поэтому при подавлении помех удаленные переходы в точке D, как правило, используются в качестве ключевого фактора, который необходимо учитывать при проверке пикового напряжения сети, связанного с последовательными помехами.

3, частота источника сигнала и скорость поворота края

Чем выше частота сигнала помехи, тем больше последовательное возмущение на объекте помехи. Мы смоделировали частоту сигнала в сети ав на рисунке 1, чтобы выбрать частоту f1 для разных значений частоты, когда объект помехи становится объектом помех. для разной частоты сигнала, характеризующейся последовательностью волн, частота, указанная стрелками "1" и "2", составляет соответственно "500мгц" и "100мгц". Эмуляция показывает, что напряжение последовательных помех в интерференционном объекте прямо пропорционально частоте сигнала источника помех. в тех случаях, когда источник помех превышает 100 МГц, необходимо принимать необходимые меры для устранения помех. В то же время, как видно из диаграммы 5, при частоте источника помех до 500мгц становится ясно, что последовательные помехи вблизи терминала C объектов, подвергшихся интерференции, превосходят последовательные помехи в пункте D, что свидетельствует о том, что конденсаторная связь превышает индуктивную связь и становится основным фактором помех. в таких случаях следует не только устранять удаленность, но и осторожно подходить к случаям сбоев в непосредственной близости, которые часто игнорируются. Кроме того, Давайте проанализируем еще один фактор, который оказывает большое влияние на последовательное возмущение, т.е. (грань) влияние на последовательное возмущение больше, чем быстрее изменения края, тем больше взаимная помеха. в связи с тем, что приборы, имеющие скорость опрокидывания на больших краях, все более широко используются при проектировании современных высокоскоростных цифровых схем, даже если их сигнальная частота не высока, следует тщательно организовать провода, чтобы избежать чрезмерных помех.

4. влияние двух линий на последовательный размер P и параллельную длину L

при постоянном расстоянии и параллельной длине между двумя линиями обнаруживается последовательное возмущение объекта (помечено "1"); Во втором случае расстояние между двумя линиями было увеличено до 10 мили при условии, что параллельная длина этих двух линий не изменится. затем проверьте знак прерывности объекта помех "2"; В третьем случае, если расстояние между двумя линиями не изменяется, параллельная длина обеих линий увеличивается до отметки "3" в отметке "2,6 in", а затем обнаруживается последовательное возмущение объектов, подвергшихся воздействию помех. В результате моделирования видно, что, когда расстояние между двумя линиями увеличивается (с 5милей до 10mils), чередование существенно снижается, когда параллельная длина обеих линий увеличивается (L с 1,3 на 2,6 in). из этого следует, что амплитуда сопутствующего напряжения обратно пропорциональна расстоянию между двумя линиями, прямо пропорциональна параллельной длине двух линий, но не является полностью множественной. при малом пространстве монтажа или большой плотности монтажа проводов, когда проводка устанавливается в реальной высокоскоростной цепи, для предотвращения помех между высокочастотными сигнальными линиями и смежными сигнальными линиями, это может привести к неправильному срабатыванию уровня дверей и при определенных условиях предоставить ресурсы для монтажа проводов, расстояние между линиями (за исключением разностных линий) должно быть как можно ближе и должно сокращать параллельную длину двух или более линий сигнала, Это позволит не только сэкономить напряженные ресурсы электропроводки, но и эффективно противодействовать вмешательству.

5. влияние на горизонт

многослойная печатных плат пластина обычно состоит из нескольких слоёв сигналов и нескольких силовых слоев, нескольких слоев сигналов и иерархии мощности для формирования стандартных линий передачи микрополос и полос передачи. Обычно рядом с линией передачи микрополос и ленточной линией электропитания есть плоскость питания, и соответствующий слой сигнала и слой питания заполнены диэлектриком. толщина слоя диэлектрика является важным фактором, влияющим на сопротивление характеристики линии передачи. когда она становится толстой, характеристическое сопротивление линии передачи становится большим, а когда она становится тоньше, характеристическое сопротивление линии передачи становится меньше. толщина диэлектрического слоя между линиями передачи и прилегающими пластами сильно влияет на перемешивание. для одной и той же структуры проводов, когда толщина слоя диэлектрика удваивается, интенсивность последовательных помех существенно возрастает. В то же время для диэлектрика одинаковой толщины последовательное возмущение штриховых линий меньше последовательности линий передачи микрополос. можно видеть, что Горизонтальные линии в разных структурах оказывают различное воздействие. Таким образом, в высокоскоростной линии печатных плат, использование ленточной линии передачи может обеспечить более эффективное подавление помех, чем использование микрополосной передачи.

6. последовательное управление

устранение помех невозможно, Мы можем контролировать только соучастие в допустимых пределах. поэтому, мы можем принять следующие меры при проектировании печатной платы: 1) Если позволяет место для проводки, увеличить расстояние между линиями; 2) При подсчете слоев при выполнении импедансов сокращается расстояние между слоем сигнала и коллектором. 3) Спроектируйте ключевые высокоскоростные сигналы как пары дифференциальных линий, такие как высокоскоростные системные часы; 4) Если два сигнальных слоя соседствуют, прокладка проводов в ортогональном направлении, чтобы уменьшить количество слоев между слоями. Coupling; 5) Проектируйте высокоскоростные сигнальные линии в виде полосковых линий или встроенных микрополосковых линий.; 6) При маршрутизации, уменьшить длину параллельных линий, и может маршрутизировать в беговом режиме; 7) В случае выполнения требований к конструкции системы, Попробуйте использовать низкоскоростное устройство печатных плат.