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PCBシグナルインテグリティステップ

o-先導 o-leading.com 2018-07-23 14:22:41




1.設計前の準備
設計を始める前に、コンポーネント選択、プロセス選択、ボード生産コスト管理などを指導する設計戦略を考え、決定する必要があります。

ボードのカスケード接続
完全な信号の理想的なケースでは、すべての高速ノードをインピーダンス制御内層(例えば、ストリップ線路)内に配線する必要があります。 SIを最適化してボードのデカップリングを維持するには、グランドプレーンと電源プレーンをできるだけペアで配置する必要があります。あなたがグランドプレーン/パワープレーンのペアを持っている場合、あなたはそこにのみ存在します。電源レイヤーがまったくない場合、定義上SI問題が発生する可能性があります。また、信号のリターンパスが定義される前にボードの性能をシミュレートまたはシミュレートすることが困難な状況に遭遇することがあります。

3.クロストークおよびインピーダンス制御
隣接する信号線からのカップリングは、クロストークを引き起こし、信号線のインピーダンスを変化させる。隣接する並列信号線の結合解析は、信号線間または様々なタイプの信号線間の「安全な」または予想される間隔(または並列配線長さ)を決定することができる。例えば、データ信号ノードへのクロックのクロストークを100mV以内に制限するために、信号トレースを並列に保つには、計算またはシミュレーションによって任意の配線層の信号間に許容される最小間隔を見つけることができます。プリント基板メーカー

4.重要な高速ノード
遅延やスキューは、クロック配線に考慮する必要のある重要な要素です。タイトなタイミング要件のために、そのようなノードは、通常、最良のSI品質を達成するために終端装置を使用しなければならない。これらのノードは事前に決定されており、コンポーネントの配置と配線の調整に必要な時間は、信号整合性設計のためにポインタを調整する予定です。
技術選択
異なる駆動技術は、異なるタスクに適している。信号はポイントツーポイントかポイントツーマルチですか?ボードから、または同じボードから信号が出力されていますか?許容されるタイムラグとノイズマージンは何ですか?シグナルインテグリティ設計の一般的なガイドラインとして、変換速度が遅いほど信号の完全性が優れています。 2-3NSスルーレート制御デバイスは、SIの品質を保証し、出力同期スイッチング(SSO)や電磁適合性(EMC)などの問題の解決に役立ちます。

6.予備配線ステージ
SI計画の事前配線の基本的なプロセスは、入力パラメータ範囲(ドライブ振幅、インピーダンス、トラッキング速度)と可能な位相範囲(最小/最大長、短い線長さなど)を定義してから、タイミングとSIシミュレーションの結果を分析し、最終的に許容できる値の範囲を見つけます。
次に、作業範囲はPCBレイアウトの配線制約として解釈されます。このタイプの「洗浄」準備は、異なるソフトウェアツールを使用して実行することができ、ルーティングプログラムはそのような配線制約を自動的に処理できます。ほとんどのユーザーにとって、実際にタイミング情報はSI結果よりも重要であり、配線シミュレーションの結果によって信号経路のタイミングを調整するための配線が変更される可能性があります。
他のアプリケーションでは、このプロセスを使用して、システムタイミングポインタと互換性のないピンまたはデバイスの配置を決定することができます。この時点で、手動でルーティングする必要があるノードまたは終了する必要のないノードを完全に決定することができます。プログラマブルデバイスとASICの場合は、出力ドライバの選択をこの時点で調整して、SIデザインを改善するか、ディスクリート終端デバイスを回避することもできます。

配線後の7.SIシミュレーション
一般に、SI設計ガイドラインは、実際の配線が完了した後にSIやタイミングの問題が発生しないようにすることは困難です。デザインがガイドによってガイドされていても、自動的にデザインをチェックすることができない限り、デザインがガイドラインに完全に準拠しているという保証はなく、必然的に問題が発生します。配線後のSIシミュレーションチェックでは、設計ルールの中断(または変更)が計画されていますが、これはコストの問題や厳しい配線要件にのみ必要です。PCBボード印刷会社中国
8.ポストプロダクションステージ
上記の措置を取ることで、ボードのSI設計品質を保証することができます。ボードの組み立てが完了した後も、実際のボードおよびシミュレーションの期待値を測定するために、オシロスコープまたはTDR(時間領域リフレクトメータ)を使用して、ボードをテストプラットフォームに配置する必要があります。結果を比較した。これらの測定値は、モデルおよび製造パラメータを改善するのに役立ち、次回の設計前調査でより良い(より少ない制約)決定をすることができます。

モデルの選択
モデルの選択には多くの記事があり、静的タイミング検証を持つエンジニアは、デバイスデータテーブルからすべてのデータを取得することは可能ですが、モデルを構築することはまだ困難であることに気づいたかもしれません。 SIシミュレーションモデルはちょうど反対です。モデルは簡単に作成できますが、モデルデータを得ることは困難です。本質的に、SIモデルデータの信頼性の高い唯一の供給源は、設計技術者との暗黙の理解を維持しなければならないICサプライヤです。 IBISモデル標準は一貫したデータキャリアを提供しますが、IBISモデルの確立と品質の保証はコストがかかります。 ICサプライヤは依然としてこの投資に対する市場需要を必要とし、回路基板製造業者だけが需要者である可能性があります。市場。