Андрей Трундов - Высокоскоростные печатные платы. Примеры применения правил сохранения целостности электрических сигналов и электропитания

Тут можно читать онлайн Андрей Трундов - Высокоскоростные печатные платы. Примеры применения правил сохранения целостности электрических сигналов и электропитания - бесплатно ознакомительный отрывок. Жанр: Справочники. Здесь Вы можете читать ознакомительный отрывок из книги онлайн без регистрации и SMS на сайте лучшей интернет библиотеки ЛибКинг или прочесть краткое содержание (суть), предисловие и аннотацию. Так же сможете купить и скачать торрент в электронном формате fb2, найти и слушать аудиокнигу на русском языке или узнать сколько частей в серии и всего страниц в публикации. Читателям доступно смотреть обложку, картинки, описание и отзывы (комментарии) о произведении.
  • Название:
    Высокоскоростные печатные платы. Примеры применения правил сохранения целостности электрических сигналов и электропитания
  • Автор:
  • Жанр:
  • Издательство:
    неизвестно
  • Год:
    неизвестен
  • ISBN:
    9785005627896
  • Рейтинг:
    3/5. Голосов: 11
  • Избранное:
    Добавить в избранное
  • Отзывы:
  • Ваша оценка:
    • 60
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5

Андрей Трундов - Высокоскоростные печатные платы. Примеры применения правил сохранения целостности электрических сигналов и электропитания краткое содержание

Высокоскоростные печатные платы. Примеры применения правил сохранения целостности электрических сигналов и электропитания - описание и краткое содержание, автор Андрей Трундов, читайте бесплатно онлайн на сайте электронной библиотеки LibKing.Ru
В книге представлены результаты моделирования линий передачи с различными типами неоднородностей. Отдельный раздел посвящен анализу целостности электропитания. Большое количество иллюстраций позволит читателю лучше увидеть и понять, как именно «работают» правила сохранения целостности электрических сигналов и электропитания в реальных конструкциях.

Высокоскоростные печатные платы. Примеры применения правил сохранения целостности электрических сигналов и электропитания - читать онлайн бесплатно ознакомительный отрывок

Высокоскоростные печатные платы. Примеры применения правил сохранения целостности электрических сигналов и электропитания - читать книгу онлайн бесплатно (ознакомительный отрывок), автор Андрей Трундов
Тёмная тема
Сбросить

Интервал:

Закладка:

Сделать

– 140 пс (для полосы пропускания с верхней границей на частоте 2500 МГц) – стандартный FR-4 – длина линии передачи уменьшена до 2 см.

Собственная частота резонанса несогласованного сегмента линии передачи

Определим собственную частоту резонанса прямой линии передачи длиной L=10 см.

F 0= V/4L = 1,66х10 8/ 0,4 = 415 МГц

Где L – длина линии передачи, равная четверти длины волны 𝜆

𝜆 = 4l = 0,4 м

Результаты расчета

Расчетным путем определены основные параметры однородной микрополосковой линии передачи длиной 10 см выполненной в печатной плате с диэлектриком

FR-4 с электрической проницаемостью равной 4, а именно:

– собственная частота резонанса 415 МГц,

– минимальная верхняя граница полосы частот 530 МГц,

– максимальная частота сигнала меандр не менее 100 МГц,

– минимальное время нарастания/спада прямоугольного импульса 660 пс.

Определение параметров линий передачи в среде моделирования/анализа HyperLynx SI/PI Mentor (A Siemens Business)

Выбор IBIS моделей передатчика и приемника сигнала

Точность моделирования определяется достоверностью IBIS модели драйвера и приемника тракта передачи данных.

Выбор IBIS модели передатчика и приемника для анализа характеристик тракта передачи должен определяться конкретными микросхемами, используемыми в электрической схеме. Часто запросить и получить у производителя нужную IBIS модель достаточно сложно, а иногда – невозможно.

Можно разработать собственную IBIS модель для отдельного драйвера, источника или целой микросхемы, используя справочные характеристики. Такой подход потребует времени и наличия опыта.

Достаточно быстрым практическим решением для качественной оценки параметров линии передачи может быть использование готовых IBIS моделей, имеющихся в библиотеке среды моделирования/анализа, учитывая возможное влияние их свойств на результат анализа.

При работе в среде HyperLynx будут использоваться IBIS модели КМОП драйвера и передатчика микросхемы FPGA Virtex-4 с наименованиями LVCMOS33_S_4.IBS, LVCMOS33_S_12.IBS, LVCMOS33_S_24.IBS (отличия в цифрах означают различный ток драйвера от 4 до 24 мА соответственно) если не указаны другие модели.

Рис 9 IBIS модель входавыхода КМОП Virtex4 На следующем рисунке представлена - фото 9

Рис. 9 IBIS модель входа/выхода КМОП Virtex-4

На следующем рисунке представлена переходная характеристика однородной прямой микрополосковой линии передачи.

Рис 10 Переходная характеристика однородной микрополосковой линии передачи при - фото 10

Рис. 10 Переходная характеристика однородной микрополосковой линии передачи при использовании IBIS модели входа/выхода КМОП Virtex-4

При использовании IBIS модели отечественного процессора 1892ВМ15, переходная характеристика будет иметь другой вид.

Рис 11 Переходная характеристика однородной микрополосковой линии передачи при - фото 11

Рис. 11 Переходная характеристика однородной микрополосковой линии передачи при использовании IBIS модели входа/выхода отечественного процессора 1892ВМ15

При использовании IBIS модели ПЛИС Virtex-4 переходная характеристика без колебательного процесса свойственна апериодическому RC звену первого порядка, не склонного к возбуждению.

Колебательный процесс в переходной характеристике при использовании IBIS модели процессора 1892ВМ15 говорит о наличии в линии распределенной емкости и распределенной индуктивности, которые формируют RLC звено второго порядка.

В IBIS модели Virtex-4 значение емкости не превышает 10 пФ. Значение выходного сопротивления источника в режиме ограничения выходного тока значением 4 мА может составлять десятки Ом. Именно наличие ограничивающего ток выходного последовательного сопротивления, как и в случае последовательного согласования, приводит к устранению «звона», получению более пологого монотонного фронта, но также является причиной ограничения полосы частот.

Анализ параметра S12 однородной микрополосковой линии передачи

Переходная характеристика позволяет провести быструю оценку амплитудно-частотной характеристики линии передачи (переход из временной области в частотную область) в совокупности со всеми элементами тракта передачи, включая источник и приемник сигнала.

Передаточная характеристика [6] (или анализ параметров S12, S21 в частотной области) определяет поведение только линии передачи, представленной в виде четырехполюсника, без учета характеристик источника и приемника сигнала (то есть, без учета влияния выбранной IBIS модели).

Анализ параметров S11, S22 во временной области позволяет определить наличие неоднородности, расстояние до неоднородности и характеристики неоднородности в линии передачи.

Далее в книге будут рассматриваться только параметры S12, определяющие передаточную характеристику линии в прямом направлении в частотной области (зависимость коэффициента передачи от частоты).

На следующем рисунке представлен параметр S12 однородной прямой линии передачи.

Рис 12 Параметр S12 микрополосковой однородной прямой линии передачи Из - фото 12

Рис. 12 Параметр S12 микрополосковой однородной прямой линии передачи

Из рисунка видно, что однородная прямая микрополосковая линия передачи является апериодическим звеном первого порядка, АЧХ которой имеет практически линейный спад с частоты среза примерно 7,4 ГГц по уровню -3дБ.

Определение частоты собственного резонанса линии передачи по переходной характеристике

Если обеспечить рассогласование линии передачи на стороне приемника, созданная на дальнем конце линии неоднородность приведет к 100% отражению сигнала и возникновению «звона» на частоте собственного резонанса линии передачи.

Ранее аналитическим путем было рассчитано ее значение, равное 430 МГц. Проверим правильность вычислений в среде HyperLynx с использованием IBIS модели LVCMOS33_S_12.IBS с максимальным выходным током 12 мА.

Рис 13 Переходная характеристика микрополосковой линии передачи разомкнутой - фото 13

Рис. 13 Переходная характеристика микрополосковой линии передачи, разомкнутой на стороне приемника

По периоду между двумя соседними «горбами» колебательного процесса, равному T = 2,34 нс, определим частоту собственного резонанса линии передачи

f = 1/T = 427 МГц

Можно отметить хорошую сходимость результата анализа 427 МГц, полученного расчетным путем, и результата 430 МГц, полученного в среде моделирования/анализа HyperLynx.

Читать дальше
Тёмная тема
Сбросить

Интервал:

Закладка:

Сделать


Андрей Трундов читать все книги автора по порядку

Андрей Трундов - все книги автора в одном месте читать по порядку полные версии на сайте онлайн библиотеки LibKing.




Высокоскоростные печатные платы. Примеры применения правил сохранения целостности электрических сигналов и электропитания отзывы


Отзывы читателей о книге Высокоскоростные печатные платы. Примеры применения правил сохранения целостности электрических сигналов и электропитания, автор: Андрей Трундов. Читайте комментарии и мнения людей о произведении.


Понравилась книга? Поделитесь впечатлениями - оставьте Ваш отзыв или расскажите друзьям

Напишите свой комментарий
x