Ang pagdidisenyo ng mataas na-speed digital interfaces ay nangangailangan ng mahigpit na pag-pansin upang mapanatili ang katapatan upang mapanatili ang error-free data transmission bilang orasan at data sa pamamagitan ng pag-unlad. Sa multi-gobit speed, kahit na ang mga maliit na di-pag-aasal sa isang nakalimbag na circuit board (PCB) na pagkakaayos o seleksiyon ay maaaring humantong sa matinding pag-iint ng signal, na nagbubunga ng mga pagkakamali, nabawasang ingay na mga marhinog, at dispormasyon ng sistema. Ang mga inhinyero ay dapat na gumamit ng isang homong set ng mga teknik na sumasaklaw mula sa materyal na pagpili at dispeksiyon sa pag-ka-ka-kadedesensiyalvanced, mga pres, mga prestiturbibo at pag-intibo. Ang mga prestitubilidadal na mga pres.

Pag - unawa sa Pag - aalis ng mga Tanda

Sa signal na ito, ang signal ay nagbabago depende sa bilis ng signal, oras, o hugis habang ito'y kumakalat mula sa drayber hanggang sa receiver.

  • Electromagnetic interference (EMI)[ – ang panlabas na mga pinagmumulan ng ingay ay nagsanib sa linyang transmisyon.
  • Crosstalk – capacitive at induktibong pag-uugnay ng mga katabing bakas.
  • [Impearance Diversities – mga mismatche sa pagitan ng bakas na katangiang distansiya at ng karga, pinagmulan, o interconnects, na nagiging sanhi ng mga pagninilay-nilay.
  • Ang epektong pang-Skin at dislectric love[ – sa mataas na frequency, ang daloy ay nakatuon sa conductor na ibabaw, na nagpapataas ng resistansiya, habang ang substrate ay sumisipsip ng enerhiya bilang init.
  • [[Kasabay na nag-uuudyok ng ingay (SSN) – Pagbabagu-bago ng lakas at mga eroplanong pang-lupa dahil sa mataas na mga kasalukuyang transitations.

Ang bawat isa sa mga salik na ito ay nakakatulong sa pagbawas ng signal-to-noise ratio (SNR) at time margin. Para sa maaasahang operasyon, dapat tiyakin ng mga disenyador na ang kabuuang delusyon ay nananatili sa loob ng mga itinakdang entidad ng receiver. Ang pag-unawa sa mga mekanismong ito ang unang hakbang sa pagpapatupad ng epektibong kontra-astropiya.

Mga Pangunahing Pamamaraan sa Pag - aalis ng Panimula sa Tanda

1. Nakontrol na Disenyong Pang-impluho

Mahalaga ang pagpapanatili ng isang hindi nagbabagong katangian sa kahabaan ng buong landas ng hudyat.[kailangan ng sanggunian] Ang mga pagninilay-nilay ay nangyayari sa anumang punto kung saan ang mga biglaang pagbabagong impluwensya, tulad ng sa mga transisyon, mga kompyuter na transisyon, o di-tamang pagtatapos. Upang makamit ang kontroladong impeachment, mga nagdidisenyo ay nagtatakda ng mga bakas ng heometriya – lapad, taas sa ibabaw ng reperensiyang eroplano, at ang relatibong entrikong entidad (Dk) ng materyal na – gamit ang mga field fispersperspersyporical resonation o pormula.

Ang karaniwang mga transmission line topologies ay kinabibilangan ng microshought (na nasa panlabas na layer na may reperensiyang eroplano sa ibaba) at stripline (nakapaloob na pattern sa pagitan ng dalawang reperensiyang eroplano). htripline ay nagbibigay ng mas mahusay na pananggalang at mas mababang crosswise ngunit ang halaga ng pag-ee - line ay nagdaragdag ng recombinance. Ang mga pares na user ay dapat na naka-sculat nang maaga, at ang tagagawa ng mga "trient" ay dapat tiyakin ang impluwensiya sa mga kuponang pagsusulit. Ang karaniwang target ay mga linyang pampet para sa isahang-se-se-ended para sa 50 US, ⁇ , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

Ginagamit ang mga impeachence na mga mode o mga kasangkapang recombination (e.g., Polar Si9000, Ansys Q2D) ay tumutulong sa pagtiyak ng kinakailangang bakas na lapad at agwat. Mahalaga rin na isaalang-alang ang epekto ng mas-bentang maskara – ang dimplectric constant nito ay maaaring magpababa ng impeachment ng 2–5 ⁇ kung hindi makukuwenta. Maraming mga taga-katha ay nag-aalok ng "tused" na mga spandup kung saan ang mga panloob na patong ay pre-verified. T]Tex's signal na pang-katapatanced.[T] Ang mga disenyo ay nagbibigay ng mga predead.[T].[T] Ang mga disenyong pang-dedence ay nagbibigay ng mga prededence ay nagbibigay ng mga pre-dedence.[T]

2. Tamang mga Estratehiya sa Terminasyon

Ang mga hudyat na parang salamin ay naa - absorb ng mga salitang parang kidlat na pabalik - balik, anupat lumilikha ng pagtunog at sobrang pag - asinta.

  • [[ Ang isang resistor na inilagay sa serye (malapit sa drayber) ay katumbas ng pagkakaiba ng output impeachment ng drayber at ang katangiang impeachment ng linya. Ang karaniwang ginagamit para sa mga linya ng punto-to-poin tulad ng orasan o isahang-ended signal.Ito ay nagbabawas ng kasalukuyang drive at nagtatakda ng mga repleksiyon sa karga.
  • Parollel defraction: Ang isang resistor sa lupa (o VCC) sa dulo ng receiver, ay tumutugma sa linya dispensasyon. Mabisa para sa mahabang mga linya ngunit nagpapataas ng DC power dissiption.
  • [[[T: Isang seryeng capacitor at panghilang protektor sa receiver.Ito ay humaharang sa DC habang pinahihinto ang AC signal, pagbabawas ng paggamit ng kuryente; tamang- tama para sa mga high-speed busses tulad ng memorya ng DDR.
  • [[[T: Dalawang resistor (isa hanggang VCC, isa sa panlupa) sa receiver, na may katumbas na katumbas ng linya impluwensya. Kadalasang ginagamit sa magkakaibang signalling o upang maglagay ng isang common-mode volvement.

Para sa mga magkaibang pares, ang pagtatapos ay dapat na i-transcription sa ibayo ng pares (e.g., isang 100 ⁇ na lumalaban sa pagitan ng positibo at negatibong mga linya). Ang hindi pagtapos nang maayos ay isang pangunahing sanhi ng mga isyu ng signal replection. Ang artikulo ngAnalog SCORCE's tungkol sa mga pamamaraang pag-apruba ng pag-ap ay nagbibigay ng praktikal na paghahambing ng bawat pamamaraan.

3. Iba't Ibang Tanda

Ang magkaibang signaling ay naghahatid ng datos sa dalawang complementary bakas – isang hindi-inverted, isang baligtad – na may receiver sensing ang diperensiya sa boltahe. Ang paraang ito ay nagbibigay ng ilang mga bentaha para sa high-speed interfaces:

  • Common-mode pagtanggi: Electromagnetikong interference ang mga mag-asawang pantay na tumutungo sa parehong linya at kinakansela, na pinabubuti ang venocytion ng ingay.
  • [[Talaksan EMI: Ang pantay ngunit magkasalungat na daloy ay lumilikha ng pagkansela ng mga magnetikong field, na nakapagpapababa ng mga produksyon ng produksyon.
  • Mataas na mga gilid ng ingay: Nadadama ng receiver ang maliliit na boltahe, na nagpapangyari sa mas mababang pag - andar ng kuryente sa mabilis na takbo.

Ang mga magkaibang pares ay pundamental sa mga pamantayan gaya ng USB 3.x, HDMI, displayPort, PCI Express, at Ethernet 10GBASE-T. Ang mga tuntuning susi ay kinabibilangan ng pagpapanatili sa pares na mahigpit na magkapares (kontroled influentment), magkatambal na mga haba ng marka sa loob ng ilang mga misil (upang bawasan ang skew), at pag-iwas sa 90 mga kanto ng° na lumilikha ng mga impeksyunstansiya. Ang pares ay dapat na ma-bastanced sa isang patuloy na reperensiyang eroplano, at mga transpormasyon sa pagitan ng mga patong na nangangailangan ng balanse.[T][T] Ang mga Philippinesclecleclecleclecurcept.[T] ay dapat panatilihin ang mga lication lication adrances.[T][T][T].

4. "Trace Haba ng Buhay " at Optimized Layout

Ang mga bakas ng katawan ay nakababawas ng attenuation at pagkaantala, pero sa mga tabla, kung minsan, kailangan ang pagpapahaba para malibot ang mga harang.

  • [[[[T:] Para sa mga magkaagapay na busses (DDR, MIPI) at iba't ibang pares, ang mga pagkakaiba sa pagkaantala ay nagiging sanhi ng skew. Gamitin ang mga bakas ng serpenine upang magtugma ang haba, ngunit panatilihin ang serpenine pitch nang hindi bababa sa tatlong ulit ang bakas ng lapad upang mabawasan ang induktance ng isa't isa.
  • [[[[Talaksan: Ang bawat isa sa pamamagitan ng pagpapakilala ng parasitikong capacitance at induktang. Para sa mga high-speed signal, gumamit ng back-drilling upang alisin ang hindi nagamit sa pamamagitan ng mga stub, o gumamit ng microvias para sa mga transaksyon ng layer.
  • Mga eroplanong reperensiya[[ Iwasan ang pagputol ng lupa o eroplanong de-kuryente sa ilalim ng mga matataas na-speed bakas.Ang mga Gap ay lumilikha ng mga impeachment indictance at dagdagan ang loop inductance. Kung ang isang eroplano ay nai-freast, i-transctor ang signal sa ibabaw nito sa pamamagitan lamang ng tahi ng mga capacitor o isang tulay.
  • Return control: Ang mga matataas na-speed signal ay dapat magkaroon ng hindi interrupted return path direkta sa ilalim ng mga ito sa isang katabing eroplano. or striff (e.g., slot sa ground plane) pwersang daloy upang i-detour, tumataas na inducture at signal defection.
  • Itago ang mga sona: Panatilihin ang paghihiwalay sa pagitan ng mga matataas na-speed bakas at iba pang mga linya o sensitibong mga hudyat ng analog.Ang isang tuntunin ng hinlalaki ay 3 hanggang 5 beses ang bakas ng lapad (3W hanggang 5W) para sa katanggap-tanggap na crosstal na pagbabawas.

Kabilang sa mga kasangkapang pangdisenyo ng mga torPADS, Cadence Allegro, at Altium Designer ang mga instratent managers para sa pagtatakda ng haba, distansya, at mga kahilingan ng impeachment. Ang mga papeles ng IEEEEE sa high-spektibong planong optimisasyon ay nagbibigay ng karagdagang mga kabatiran sa repraksiyon-spendikado.

Karagdagang Pinakamabuting Gawain

Katapatan sa Pag - uga at Kapangyarihan

Ang mababang-inductance power distribution ay mahalaga para sa matatag na mga antas ng boltahe at pagbabawas ng ingay. Gamitin ang maramihang mga transaksyon para sa kuryente at mga koneksiyon sa lupa, at ilagay ang mga decoupling capacitor malapit sa bawat mga pin ng kuryente ng IC. Ang isang dedikadong ground plane at isang power plane, na may kaunting paghihiwalay, ay lumilikha ng mababang-impluwensiya ng mga path. Para sa high-speed interfaces, isaalang gamit ang mga ferrite beads upang ibukod ang mga sensitibong domainters upang ibukod ang mga sensitibong doches mula sa digital na switching ingay.

Pag - iingat at Pag - aayos ng EMI

Sa mga external shield standing cords (mga chan) sa paligid ng mga high-frequency block ay nababawasan ang mga spiral at proteksyon laban sa mga panlabas na EMI. Sa mga resident na may naka-cred na tahi ng mga transit sa pamamagitan ng mga linya ay maaaring magbigay ng isang kalasag sa pagitan ng mga katabing high-speed line. Para sa partikular na maingay na interface tulad ng mga signal ng orasan, tankutin ang mga ito bilang stripline (sa pagitan ng dalawang eroplano) upang ma-cankorized elektromagnetiko ang mga field.

Materyal na Pagpili

Ang mga katangiang dilectric material – pangunahin na ang dissiption factor (Df) at dieslectric constant (Dk) – malaki ang epekto sa pagkawala ng signal sa mataas na frequency. Ang Standard FR-4 ay may Df ng ⁇ 0.02, na sanhi ng kapansin-pansing pagkawala ng higit sa 5 GHz. Para sa mas mataas na data rate na ito (e.g., 25 Gbps at lampas pa rito), mababang-loss na mga materyales tulad ng Rogers 4350B o Isola Tachy. Ang mga materyales na ito ay may mas mababang Dfancenction na mas mababa at mas mababang dispsistensiyon sa dis.

Simulasyon at Pagsusuring Pre-Layut

Bago gumawa ng isang pag-aayos ng mga pag-aayos ng mga "HyperLynx", ang mga pre-layout recombinations upang suriin ang iba't ibang mga stagup, bakas ng geometries, at mga halagang pang-endion. mga kasangkapang katulad ng HyperLynx, SiSoft QSI, o Ansys SIwave ay pumapayag sa mga tagadisenyo na imodelo ang mga S-parameter at mga larawan ng mata. Post-layout regotsting ay maaaring matukoy ang mga problemang batik – tulad ng mga transaksyon o labis na transaksyon – bago ang mga repor na pag-inspinspins. Marami ngayon ang mga proyektong pang-imposition sa bawat pag-int. "pag-int."

Pagsasaayos

Ang pagdidisenyo ng mataas na-speed digital interfaces na may minimal signal deficiation ay nangangailangan ng isang disiplinadong kombinasyon ng mga prinsipyo ng elektrikal na inhenyeriya at maingat na pagpapatupad ng mga pag-aasal. kinokontrol ang impeachment, angkop na pag-iiba, iba't ibang signal, at perpektong pagkakaayos na bumubuo ng pundasyon. Ang mga karagdagang atensiyon sa katapatan ng kuryente, materyal na pagpili, at recombinasyon ay tumitiyak ng matatag na pagganap sa ibayo ng temperatura at paggawa ng mga pagkakaiba-iba. Habang datos ay patuloy na umaakyat, ang mga teknik na ito ay nagiging hindi lamang pinakamahusay na mga gawaing digital, kundi mga pangangailangan para sa maaasahang operasyon. Sa pagkakapit ng mga paraang binalangkas dito, ang mga tagapagdisenyo ay maaaring makamit ang mga malayang komunikasyon at pagpapahaba ng mga produktong-buhay ng mga produktong mataas na pang-pansiya.