PCB Blogu - Yüksek Hızlı PCB Tahta Tasarımı'nda Çapraz Konuşma Problemleri

Bu makale hızlı hızlı sinyal konuşmanın nedenlerini analiz edecek. PCB tahtası tasarlama, ve bastırma ve geliştirme yöntemleri. Bugün elektronik tasarım alanı hızlı geliştirirken, yüksek hızlı ve miniaturasyon tasarımın kaçınılmaz bir treni oldu.. Aynı zamanda, sinyal frekansiyonun artması gibi faktörler, devre tahtasının boyutunu azaltmak, sürükleme yoğunluğunun artması, ve tahta katlarının sayısını arttırmasına sebep olan karışık katmanın kalıntısının azaltması farklı sinyal integritet sorunlarına sebep olacak.. Bu yüzden..., hızlı hızlı tahtayı tasarladığında, sinyal integritesinin teorisini, ve sonra yüksek hızlı tasarımın PCB tahtası. Bütün sinyal integritet sorunları arasında, karşılaştırma çok sık.. Crosstalk can occur inside chips, devre tahtalarında, connectors, chip paketleri, ve kablolar.

1. The generation of PCB tahtası crosstalk

Crosstalk, bir sinyal transmis kanalı üzerinde yayıldığında elektromagnet bağlantısı yüzünden yakın iletişim hatlarının etkisini anlatır. Çok fazla karışık konuşma devreyi yanlış tetikleyebilir. Sistemin doğru çalışmıyor. Değişiklik sinyal (adım sinyali gibi) transmis çizgisinin boyunca A'den B'ye yayılır ve C'ye D'ye bağlı sinyal oluşturur. Değişiklik sinyal stabil bir DC seviyesine döndüğünde, birleşmiş sinyal da bulunmaktan vazgeçiyor. Bu yüzden, kesik konuşma sadece sinyal hoplama sürecinde oluyor ve sinyal değişiklikleri daha hızlı oluşturuyor, kesik konuşması oluşturuyor. Crosstalk'a kapasitetli birleşme çarpışmasına bölünebilir (interferans kaynağının voltaj değişikliği yüzünden, etkilenmiş akışlar, etkilenmeyen objekten, elektromagnet araştırmasına sebep olan) ve etkileyici birleşme çarpışmasına sebep olabilir. (İşlenme kaynağının şu anda değişikliği yüzünden, etkilenmiş voltaj nesne karıştırılmasına sebep oluyor, bu yüzden elektromagnet araştırmalarına sebep oluyor. elektromagnet araştırmalarına sebep oluyor). Aralarında, birleşme kapasitörü tarafından oluşturduğu karşılaştırma sinyali ön karşılaştırma ve kurbanın ağında karşılaştırma Sc'e dönüştürebilir ve bu iki sinyal aynı polarite sahiptir. Birleştirilen induktör tarafından oluşturduğu karşılaştırma sinyali de ön karşılaştırma ve karşılaştırma konuşma Sc'e bölüştürüler. İki sinyal karşılaştırma polariti var. İkisi de karşılaştırıcı kapasitet ve karşılaştırıcılık karşılaştırma ile bağlı, ama ayrı olarak düşünmeli. Dönüş yolu geniş, üniformal bir uçak olduğunda, bir devre tabağındaki çoğu birleşmiş iletişim hatları gibi, kapasitetli ve etkileşimli birleşme akışlarının miktarı aynıdır. Bu zamanlar ikisi arasındaki karışık konuşma miktarını tahmin etmek gerekiyor. Eğer paralel sinyalin ortası tamir edilirse, yani striptiz çizgisinin durumunda, birleşmiş induktans ve kapasitenin nedeniyle gelen karşılaşma yaklaşık eşittir ve birbirlerini iptal ederse, yani sadece tersi karşılaşmayı düşünmek gerekir. Eğer paralel sinyalin ortası sabitlenmiyorsa, yani mikro strip çizgisinin durumunda, birleşme induktansından sebep olan ön karıştırma konuşması paralel uzunluğunun arttırılmasına sebep olan birleşme kapasitesinin ön karıştırmasından daha yüksektir, yani iç paralel sinyalin karıştırması yüzey katından daha yüksektir. Parallel sinyaller konuşması küçük.

2. PCB karışık konuşmasının analizi ve baskısı

Bütün hızlı süreç PCB tahtası dizayn devre tasarımı gibi adımlar, çip seçimi, şematik tasarım, PCB tahtası düzenleme ve düzenleme. Tasarım sırasında, farklı adımlarda karışık konuşma bulmak ve araştırmalarını azaltmak amacına ulaşmak için önlemler almak gerekir.. .

3. PCB karşılaştırma hesaplaması

Kısaca konuşmanın hesaplaması çok zordur. Çapraz konuşma sinyalinin genişliğine etkileyen üç ana faktör var: izler arasındaki bağlantı derecesi, izlerin genişliğini ve izlerin sonunu. İlerideki ve dönüş yollarındaki mikrostrup izlerinin üzerindeki ağımdaki dağıtım 2. Şimdiki izler ve uçaklar arasındaki dağıtım (ya da izler ve izler arasında) eş-impedans, bu yüzden şimdiki yayılma yüzünden karşılaşma bağlantısına sebep olacak. İzlerin merkezinin altındaki en yüksek yoğunluğuyla ve çöküşün her iki tarafından hemen yere doğru yoldan. İzler uçaktan uzakta olduğunda, önden ve dönüş yolların arasındaki dönüş alanı arttırır, devre indukatörünü dönüş alanına proporsyonal arttırır. Aşağıdaki denklem, ileri tarafından oluşturduğu tüm dönüşü ve şu anki yolları geri döndürüyor. Şimdilik tanımladığı şu anda sinyal izlerinin etrafında manyetik alanda depolanmış toplam enerji.

4. Analysis of PCB crosstalk

PCB tahtasının karışık konuşmasını simüle etmek için EDA araçlarını kullanarak PCB tahtasının uygulaması üzerindeki karışık konuşma sorunu bulabilir, bulur ve çözebilir. Yüksek hızlı tasarımda simülasyon rotasyon ve PCB tahta simülasyonundan önce şematik simülasyonu içeriyor. Simülasyon tarafından alınan kısıtlıkları daha önce karışık konuşma sorunlarını tahmin etmek ve silmek için gerçek yönlendirme kısıtlıkları olarak kullanabilir, böylece düzenlemeyi etkili olarak sıkıştırmak ve saatlerini yükseltmek ve optimiz etmek için, masaüstü düzenlemeden önce kritik sinyal topoloji ve sonlandırmak için kullanabilir. BoardSim, PCB tahta kablosu arasındaki bilinmeyen bağlantı etkilerini tahmin edebilir, simülasyon sonuçlarını oscilloskopa ile gösterebilir ve tüm karışık dalga formlarının detaylarını gösterebilir. Onun amacı, gerçek bitiş ürünün karışık konuşma sorunu tahmin etmek ve keşfetmek., Bu yüzden tasarımcının zamanı kurtarıp prensip prototipinin tekrarlanan tasarımı ve üretimini önlemek için. Önceki düzenleme simülasyonu için LineSim'in ilk olarak temel bir bağlantı modeli oluşturması gerekiyor, ve farklı devre ortamları için farklı sınırlar ayarlaması gerekiyor, tele uzayımı, paralel uzunluğu, sürücü IC'nin hızını değiştirmesi, orta kalınlığı, stack yapısı, etc.. Bu sınırlar tasarımcıların nasıl problemler başlayabileceğini anlamasına izin veriyor. Yerleştirme ve yönlendirmeden önce olabilecek kısıtlık konuşmasını azaltın ve sonraki yerleştirme ve yönlendirme adımı için sınırlar bulun. Sürücü çip seçimi açısında, IBIS (Girdi/Çıkış Buffer Bilgi Özelliği) modeli, genellikle çip üreticileri tarafından temin edilir. BoardSim'i kullanarak çözümleme analizi yapmak için üç yol var: etkileşimli kısa konuşma simülasyonu, hızlı batch işleme ve detaylı batch işleme. Onların arasında etkileşimli kısa konuşma simülasyonu dijital oscilloskop aracılığıyla araştırma durumunu görsel izleyebilir. Geometrik sınıf ve elektrik sınıf fikirleri burada gösteriliyor. Geometrik sınıfı belli bir bölge tanımlayacak ve bu bölgeye giren ve belirli uzunluğu bir saldırı a ğ olarak kabul edilecek. Elektrik sınıfı bir araştırma miktarını tanımlayacak ve bu miktardan ötesinde ağ ile araştırma sebebi olan her ağ saldırı olarak kabul edilir. Ağ. Geometrik sınırların kullanımı tasarımcısının, araştırma konuşması hakkında belli bir anlama sahibi olmasını ve hangi uzakta ve hangi katta ne kadar karışık konuşması oluşturulacağını bilmesini gerekiyor. Bu yüzden genellikle analiz etmek için daha doğru ve daha hızlı elektrik sınırları kullanmak tavsiye edildi. Temel modelde iki ağ vardır: sürücü A0 (sürücü çizgi saat sinyal çizgidir ve çalışma frekansı 5.12MSPS) ve gönderme çizgisinden 1MW direktörü C0 ile bağlanmıştır. Alınma modunda sürücü A1 720KW direktörü C1 ile iletişim hattı üzerinden bağlanmıştır. Yüksek. Her birleşmiş iletişim çizgisinin özellikleri engellemesi 68,8W ve bağlantı uzunluğu 9in. HyperLynx, yaklaşık 1,581 santralde bir satırda gecikme hesaplıyor. Model 8 katta bölüştür ve iki sinyal çizgiler iç katı çizgileri (ve mikrostrip çizgileri) olarak ayarlanır ve aynı katta. PCB düzeninde ve yönlendirme sınırlarında, çizgi genişliği 5 mil, çizgi boşluğu 5 mil, ve relativ yeteneklilik 4.3'e ayarlandı. Görüntüde, oscilloskop sonunda A0, B1 ve C1'de eklenir. Oscilloskop dalga formunu görmek için kullanılabilir. B1'nin 10MW dirençliği de sondu eklemek için ayarlandı..

5. Crosstalk baskısı

Tasarımdan önce kısa konuşma hesaplaması, düzenlemeden önce simülasyon ve düzenlemeden sonra simülasyon olup olması, PCB tahtasını çabuk araştırmalara ulaştırmak. Bu yüzden, şimdiki problemi çözmek için tasarım sürecinde önceki deneyimi kullanmak gerekiyor. Şimdiye göre düzenleme ve yönlendirme konuşmalarını etkilendirmek için tecrübelerin toplantısı:

1) Kapacitiv birleşme ve etkileşimli birleşme tarafından oluşturduğu kısıtlık araştırılmış çizginin yüklüğü arttırıyor, bu yüzden yükü azaltmak birleşme etkisinin etkisini azaltır;

2) Olabilecek kapasitetli bağlantı kabloları arasındaki mesafeyi arttırmaya çalışın ve kabloları yerel kabloyla ayırmak daha etkili;

3) Yaklaşık sinyal kabloları arasında yeryüzü kabloları yerleştirmek de kapasitetli karşılaşmayı etkili olarak azaltır. Bu yeryüzü kablo her 1/4 dalga uzunluğunda yeryüzüne bağlanmalı.

4) Etkileyici bağlantıları bastırmak zor. Mümkün olduğunca döngü sayısını azaltmak, döngü alanını azaltmak ve sinyal döngülerinin aynı teli paylaşmasına izin vermek gerekir.

5) Sinyal paylaşım döngülerinden kaçın.

Yüksek hızlı sürecinde PCB tahtası tasarlama, Sadece teorik fikirlerin detaylı anlaması gerekli değil, Ayrıca tecrübelerin sürekli birleşmesi ve teorisinin sürekli geliştirmesi. Aynı zamanda, destek döngüsünü de kısayabilir., Bu yüzden yarışmacılık geliştirmesi, tasarımın başarılı tamamlanmasında önemli bir rol oynuyoruz.. Yüksek hızlı PCB tahtası- seviye ve sistem seviyesi tasarımı karmaşık bir süreç., ve sinyal karıştırma konuşması dahil edilen bütünlük sorunlarını imzalamaz.. Tasarım döngüsünün farklı yöntemlerini kullanın tasarımların hızlı ve etkili bir şekilde tamamlanmasını sağlamak için., zamanı kurtarmak ve ikileştirmeden kaçırmak üzere PCB tahtası.