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PCBシグナルインテグリティのステップは何ですか?

o-leading.com 2018-05-28 13:49:25

シグナル・インテグリティ(SI)とは、信号ライン上の信号の品質、つまり正しいタイミングと電圧で回路内で応答する信号の能力を指します。回路内の信号が必要なタイミング、持続時間、および電圧振幅でレシーバに到達できる場合、回路の信号整合性が良好であると判断できます。逆に、シグナルが正しく応答しない場合、シグナルインテグリティの問題が発生します。 

高速デバイスの使用の増加と高速デジタルシステムの設計により、システムデータレート、クロックレート、および回路密度は絶えず増加しています。この設計では、システムの高速スロープトランジェントと動作周波数が高く、ケーブル、インターコネクト、プリント基板(PCB)、シリコンウェーハは低速設計とは全く異なる挙動を示します。シグナルインテグリティの問題は、信号の歪み、タイミングエラー、不正なデータ、アドレス、制御ライン、およびシステムエラーを引き起こすか、またはその結果となり、システムをクラッシュさせ、高速製品設計において非常に重要な問題になっています。この記事ではまず、PCBシグナルインテグリティの問題を紹介し、続いてPCBシグナルインテグリティステップの説明を行い、最終的にPCBデザインのシグナルインテグリティメソッドを保証する方法を紹介しました。
PCBシグナルインテグリティの問題には、

PCBのシグナルインテグリティの問題( カスタムサーキットボード中国)は、主に、信号反射、クロストーク、信号遅延、およびタイミングエラーを含む。 

1.反射:信号が伝送ラインで伝送されるとき、高速PCB上の伝送ラインの特性インピーダンスが信号のソースインピーダンスまたは負荷インピーダンスと一致しない場合、信号は反射され、信号オーバーシュート、アンダーシュート、リンギング現象が発生します。オーバーシュートは信号遷移の最初のピーク(または谷)です。これは、電源レベルを超えるか基準グランドレベルを下回る追加の電圧効果です。アンダーシュートは信号ジャンプです。次のトラフ(またはピーク)に変更します。過度のオーバーシュート電圧は、長期間の衝撃でデバイスに損傷を与え、アンダーシュートによってノイズマージンが減少し、信号安定化に要する時間が長くなり、システムのタイミングに影響を与えます。 

2、クロストーク:PCBでクロストークは、信号が伝送線路上を伝送されるときに、望ましくない雑音干渉によって引き起こされる隣接する伝送線路に結合された相互キャパシタンスおよび相互インダクタンスによる電磁エネルギーのため、異なる構造同じ領域内の電磁界の相互作用が生じる。容量性クロストークと呼ばれる相互容量誘起結合電流。インダクティブ・クロストークと呼ばれる相互インダクタンス結合電圧が誘導されます。 PCB上では、クロストークはトレースの長さ、信号ラインの間隔、基準グランドプレーンの条件に関係します。 


3.信号遅延とタイミングエラー:信号はPCBのワイヤー上を制限された速度で伝送されます。信号は、伝送遅延を伴って駆動端部から受信端部に送られる。過剰な信号遅延または信号遅延ミスマッチは、タイミングエラーおよびロジックデバイスの機能を引き起こす可能性があります。 

シグナルインテグリティ解析に基づく高速デジタルシステム設計解析は、製品性能を効果的に向上させるだけでなく、製品開発サイクルを短縮し、開発コストを削減することができます。デジタルシステムが高速かつ高密度に向かっている状況では、この設計ツールを習得することが緊急かつ必要です。シグナルインテグリティ解析モデルと計算解析アルゴリズムの継続的な改良では、コンピュータの設計と解析にシグナルインテグリティを使用するデジタルシステム設計手法が広く使用され、包括的に適用されます。