Sa high-speed digital circuit design, ang pagpapanatili ng signal na integridad ay napakahalaga sa pagkakamit ng maaasahang data transmission. Kabilang sa mga pinakalaganap at magulong isyu ay ang signal reflection — ang bahagyang pag-ikot-back ng isang signal kapag ito ay nakasagupa ng hindi maayos na dispensasyon sa kahabaan ng isang pag-akyat ng mga pag-inog.Ang mga repleksiyon ay nagdudulot ng pag-ikot, labis na pag-inog, at tumaas na elektromagnetikong elektromagnetiko (EMI), na humahantong sa isang hindi maayos na pag-apekto) na pag-ikot ng mga pagkakamali at mga sira ng sistema. Habang pag-ikot ay nakapagpapatalas ng orasan, maging ang mga millimetrnifirmulantomikong mga millimatadroheat sa mga millimartomikong pag-droheatiko ay maaaring magpagawa ng mga detalye ng mga detalye. Ang pisikang pisikang pisikang pisikang pang-inog anatiko ay maaaring magpaliit ng mga detalye ng mga detalye ng mga praktikal na nagrepresenta ng mga praktikal na nagrepresenta ng mga proseso, at mga praktikal na nagresultang pang-

Pag - unawa sa mga Pagbubulay - bulay sa Tanda

Ang bakas ng mga respektasyon ay kumikilos bilang isang linyang transmisyon kapag ang pagtaas ng oras ng signal ay mas maikli kaysa sa pag - antala ng proparasyon sa kahabaan ng bakas (karaniwan nang kapag ang bakas ng haba ay lumampas sa isang-ikasampung bahagi ng haba ng signal). Sa gayong mga kaso, ang boltahe ng hudyat at ang kasalukuyang pagkalat bilang isang elektromagnetikong alon, na ginagabayan ng bakas at ang pabalik na landas nito. Ang biglang distansiya na nakikita ng along ito ay ang pagkakakilanlang distansiya (Z0), na pinasiyahan ng heometriko at mga katangian. Kapag may alon na nakakaharap ang isang maikling alon — Z0 reflectionedence, o profile =−0 ay may ⁇ =−1, o kayat.

Ang mga pagninilay-nilay ay nagdudulot ng mabuti at mapanirang panghihimasok sa kahabaan ng linya, na gumagawa ng mga pilipit na signal waveform na maaaring lumabag sa mga badyet ng panahon at mga basikong pagsisimula. ang mga karaniwang mapagkukunan ng mga dispensiyon ng impeachment ay kinabibilangan ng mga bakas ng mga pagbabago ng lapad, layer transition (vias), matatalim na mga pagbaluktot, stab, at hindi sapat na pag-aapruba. ang pag-unawa sa mga sanhing ito ay ang unang hakbang tungo sa sistematikong motasyon.

Mga Paraan ng Pag - alaala sa mga Tanda

1. Impederance Matching Through Throughed Design

Ang pinakapangunahing pamamaraan ay ang pagdisenyo ng bawat linya ng transmisyon kaya ang katangian nito ay nagreresulta sa pinagkunang impendiktibo (karaniwan ang output ng drayber na dispensiya) at ang kargang impeached impeachment design na nangangailangan ng maingat na pagpili ng bakas na lapad, kapal ng tanso, displectric na taas, at materyal na dilectric constant (Dk). Para sa mga nag-iisang-endedge na mga bakas, ang karaniwang target na impendice ay 50 ⁇ (RF at pangkalahatang mataas na-speed), 55, ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , o 75 ⁇ , depende sa pamantayang 100°NOP.

Gumamit ng field soalder o impendices na mga staint (gaya ng nasa Altium Designer, Cadence Allegro, o Polar SI9000) upang pagbayaran ang mga layer defit at tolerance ng mgas ng mgasp.Specy impeachment control sa make - up na pagguhit at nangangailangan ng pagsubok ng kupon mula sa board house. Magbigay ng pansin sa kalbakan ng tanso at mga impluwensiya ng mas-bentang maskara, na maaaring magpababa ng Z0 sa 1–3 ⁇ , para sa mga disenyong mataas na nag-speed ang isang pag-spew ng isang lugar na may bakas ng maraming mga eroplanong nakahiwalay; tinitiyak ng direktang pagtukoy sa isang matatag na distansiyang tinutukoy ang matatag na eroplano.

Mga kawing: Mga Panugtog: Transmission Line Reflections[ at Altium: controlted Impedencesmentmentment Design.

2. Tamang mga Estratehiya sa Terminasyon

Ang mga termination resistor ay tumatanggap ng signal energy na kung hindi ay magrereplekta sa karga o pinagmulan.Ang pagpili ng determination topology ay depende sa signal type, dissipasyon ng kuryente, at mga kahilingan sa tiyempo.

  • [[[[T: Maglagay ng resistor (R s) sa pinagmulan, sa pagitan ng drayber at bakas, na may halagang katumbas ng Z0 − R driver (ang output impendice ng drayber). Ito ay tumutugma sa pinagmulan sa linya, upang maiwasan ang unang pagninilay-nilay. Ang karga ay nakakakita pa rin ng isang full-swing signal pagkatapos ng round-trip. Suitable for-poin-poin-poin-poin-point-point-point-point-point-p. Mga ent-int-int-int-int-int-int-int-point-int-int. Mga entialialation: ⁇ -1-1-1-1-1-1-8icialialialialializeds. ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • Parolel (pull-up/pull-down) Pagtapos:[ Maglagay ng isang resistor sa kargang panlupa o V tt (termination volve). Mga pamantayang katumbas ng Z0. Simple ngunit nakakaubos ng lakas ng DC. Kadalasang ginagamit para sa mga solong-ended na bus tulad ng mga linya ng datos ng DDR.
  • [[[[T: Dalawang religor (R1 hanggang V tt, R2 hanggang ground) na naghaharap ng isang kahalintulad na impeachment na katumbas ng Z0 habang nagtatatag ng isang religio request. karaniwang nakikita sa LVCMOS at SSTL interfaces.
  • [[Shaba: Isang capacitor sa serye na may kahalintulad na resistor sa karga, na nagreresulta sa DC habang pinahihinto ang mataas na frequency. kapaki-pakinabang sa pagbabawas ng DC power feeding.

Pumili ng mga bus na may mga direksiyon para sa dynamic deterion (e.g., ODT sa DDR memory).

External link: Maximum Integrated: Termination techniques for High-Speed Digital Signals.

3. Kontrolado ang Pag - i - Trace Ruting

Ang mga pisikal na pagkakaayos ay tuwirang nakaiimpluwensiya sa pagiging di - nagbabago ng mga tuntuning ito:

  • Huwag magkaroon ng di - maiiwasang mga pagkakaiba:[ Patuloy na tuntunin ang lapad sa buong kahabaan.
  • Ang pag-iinam ng mga stub:[ Ang isang stub ay maikling stub official offorent offorent official stage. Route topologies na walang stubs, o kaya ay nagpapanatili ng stub weeth sa ilalim ng 1/10 ng signal na pagtaas ng oras. Para sa T-branch topologies (e.g., distribution ng orasan), gumamit ng maingat na improduksiyon o mga statentrance.
  • [0] [1] [1] Gamitin ang 45° champleed sulok o pabilog na arcs sa halip na 90°. Ang mga right-angle na kurba ay nagpapataas ng capacitance at nagiging sanhi ng panandaliang pag-iimba ng impluwensya; lumilikha rin ito ng mga advance. Para sa labis na mataas na tulin ( ⁇ 10 Gbps), ay gumagamit ng mga mitered baluktot upang matumba ang capacitence.
  • Mandak (paglilinaw): Bawat isa sa pamamagitan ng pagpapakilala ng isang capacitance (pad-to-plane) at inductrance (barrel). Upang mabawasan ang mga pagninilay-nilay, gumamit ng mas maliit na mga anti-panding, bawasan ang mga sab-drink na haba (back-drill di-diversal na mga bahagi), at ilagay ang mga lupa sa pamamagitan ng mga vis na may signal sa pamamagitan ng pagbibigay ng isang mababang-implace returnsiyalation returncy.
  • panatilihing hindi nagbabago ang agwat upang maibalik ang mga eroplano: Iwasang malupig ang mga rehiyong nababakuran o natitirhang lupa. kung hindi maiiwasan ang pagtawid sa isang biyak, idagdag ang tahi ng mga capacitor.

4.

Ang magkaibang pares ay likas na nagpapabuti sa signal na integridad sa pamamagitan ng pagkansela ng mga karaniwang-mode na pagninilay-nilay at ingay. Ang magkaibang impluwensya ay itinatakda ng pagkakaiba at pagkakasanib sa pagitan ng dalawang mga bakas. upang mabawasan ang mga repleksiyon sa magkaibang pares:

  • Panatilihin ang laging puwang (mga) at lapad (w) sa buong ruta. Kahit ang maliliit na pagkakaiba (hal.g., sa mga connektor pad) ay nagpapahina sa impendiksyon.
  • Panatilihing magkatugma ang haba sa loob ng mahigpit na pagpaparaya (karaniwang ⁇ 5 ps skew) upang maiwasan ang common-mode na konbersiyon, na lumilikha ng hindi sinasadyang pagninilay-nilay.
  • Gamitin ang kontroladong inter-pair interfair inclusion upang maiwasan ang crosswist, ngunit tiyakin ang intra-pair division ay hindi pabagu-bago para sa impluwensyang kontrol.
  • Termine magkaibang-panlipunan (isang nag-iisang resistor R diff = Z diff sa pagitan ng dalawang bakas) o gumamit ng spiral deflication na may ikatlong resistor para sa common-mode, depende sa pamantayan (e.g., LVDS, HDMI, USB).
  • Iwasan ang 90 baluktot ng° na magkaiba ang pares; gumamit ng magkasukat na mga baluktot upang mapanatiling pantay ang haba ng dalawang paa at mapanatili ang impeachence.

External link: Intel: Differial Pair Routing and Termination.

5. Pagligtas ng Kapangyarihan at Pagbabalik sa Optimisasyon

Sa mataas na frequency, ang signal na signal ay direktang dumadaloy sa ilalim ng signal current plane. Kung ang reference plane ay may puwang, slot, o split, ang daloy ay dapat na mag-detour, dagdagan ang standing inductance at lumikha ng repleksiyon. Ensure isang tuloy-tuloy, low-imposedence return path sa pamamagitan ng paggamit ng mga ground na eroplano (walang splits sa ilalim ng high-speed na mga bakas). Para sa layer transitions, paglalagay ng mga strantiping ground na katabi upang mapanatili ang isang maikling pabalik sa pamamagitan ng mga signal upang mapanatili ang isang stances upang mapanatili ang isang stance stance stance. Ginagamit ang isang multiplika na stance sa pamamagitan ng mga spancepwers upang mabawasan ang mga spancepwers.

Ang sobrang ingay ng tren ay maaaring magdikit sa mga signal line, na nagiging dahilan ng tiyempo ng jitter at ng mga bagay na parang reflecting.I -lin ang power distribution network (PDN) na may angkop na mga capacitor at eroplano para mapanatiling mababa ang saklaw ng interes.

Pagdami at Pag - aayos

Kahit na sa mahigpit na mga panuntunan sa disenyo, ang mga komplikadong multilayer na mga pag-eeere ay nakikinabang mula sa pre-layout at post-layout recombination. Gamitin ang mga time-domain reflectometry (TDR) regulatory (o aktuwal na mga sukat ng TDR sa mga protocol) upang matukoy ang mga impendiseng division. IBIS na mga modelo para sa mga drive at receivers ay maaaring gamitin sa mga kagamitang SI (HyperLynx, HSPICES) upang hulaan ang mga repleksiyong radiancedence at mga composition.

Mga hakbang sa pagbasa ng larawan:

  • Kumuha ng bakas na S-parameters mula sa pagkakaayos gamit ang isang 2D/3D field finalder.
  • Magtakda ng tamang mga marka at talagang hindi ito kumikilos upang matiyak ang mga limitasyon sa pag - aayos at panahon.
  • Tingnan kung may crosstalk-influsive reflections – ang ingay na magkasama mula sa mga katabing mananalakay ay maaaring lumitaw bilang sumasalamin sa enerhiya.
  • Gawing posible ang pagsusuri sa Monte Carlo upang papangyarihin ang mga pagpaparaya sa paggawa ng mga bagay na may bakas ng lapad, dilectric cloud, at atbh factor.

Pagsasaayos

Ang pag-uuri ng signal repleksiyon sa high-speed digital na mga bakas ng mga respektibong mga bakas ay nangangailangan ng isang helistiko na pamamaraan: kontroladong dispensasyon, wastong pag-apruba, disiplinadong pag-iinfruit, iba't ibang signal, at maingat na return transformion, ang bawat teknik ay nagtutugma sa iba; ang pag-aasal ay kadalasang nagdudulot ng mga problema sa ibang lugar. Sa pamamagitan ng pag-eeebolb ng mga gawaing ito ay patuloy na umaakyat sa maagang yugto ng disenyo stabiligang pang-ed, ang mga inhinyero ay nananatiling isang tuloy-kayang pang-edukyin sa pamamagitan ng mga intiba sa pamamagitan ng mga transaksyon — ang mga intibasyon para sa bawat mga intibong digital na insignasyon para sa bawat mga insignasyong digital na insignasyong digital na may mataas na digital na mga insignasyon.