【正文】
路板級(jí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析工具和方法學(xué),這些技術(shù)涵蓋高速電路設(shè)計(jì)分析的方方面面:靜態(tài)時(shí)序分析、信號(hào)完整性分析、 EMI/EMC設(shè)計(jì)、地彈反射分析、功率分析以及高速布線器。同時(shí)還包括信號(hào)完整性驗(yàn)證和SignOff,設(shè)計(jì)空間探測、互聯(lián)規(guī)劃、電氣規(guī)則約束的互聯(lián)綜合,以及專家系統(tǒng)等技術(shù)方法的提出也為高效率更好地解決信號(hào)完整性問題提供了可能。信號(hào)完整性分析與設(shè)計(jì)是最重要的高速 PCB板級(jí)和系統(tǒng)級(jí)分析與設(shè)計(jì)手段,在硬件電路設(shè)計(jì)中扮演著越來越重要的作用,這里將討論信號(hào)完整性問題中的信號(hào)串?dāng)_。 串?dāng)_解決方案 1 ?信號(hào)之間由于電磁場的相互耦合而產(chǎn)生的不期望的噪聲電壓信號(hào)稱為信號(hào)串?dāng)_。串?dāng)_超出一定的值將可能引發(fā)電路誤動(dòng)作從而導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作。解決串?dāng)_問題問題可以從以下幾個(gè)方面考慮: ? a. 在可能的情況下降低信號(hào)沿的變換速率 通常在器件選型的時(shí)候,在滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的同時(shí)盡量選擇慢速的器件,并且避免不同種類的信號(hào)混合使用,因?yàn)榭焖僮儞Q的信號(hào)對慢變換的信號(hào)有潛在的串?dāng)_危險(xiǎn)。 串?dāng)_解決方案 2 ? b. 采用屏蔽措施 為高速信號(hào)提供包地是解決串?dāng)_問題的一個(gè)有效途徑。然而,包地會(huì)導(dǎo)致布線量增加,使原本有限的布線區(qū)域更加擁擠。另外,地線屏蔽要達(dá)到預(yù)期目的,地線上接地點(diǎn)間距很關(guān)鍵,一般小于信號(hào)變化沿長度的兩倍。同時(shí)地線也會(huì)增大信號(hào)的分布電容,使傳輸線阻抗增大,信號(hào)沿變緩。 ? c. 合理設(shè)置層和布線 合理設(shè)置布線層和布線間距,減小并行信號(hào)長度,縮短信號(hào)層與平面層的間距,增大信號(hào)線間距,減小并行信號(hào)線長度 (在關(guān)鍵長度范圍內(nèi) ),這些措施都可以有效減小串?dāng)_。 串?dāng)_解決方案 3 ? d. 設(shè)置不同的布線層 為不同速率的信號(hào)設(shè)置不同的布線層,并合理設(shè)置平面層,也是解決串?dāng)_的好方法。 ? e. 阻抗匹配 如果傳輸線近端或遠(yuǎn)端終端阻抗與傳輸線阻抗匹配,也可以大大減小串?dāng)_的幅度。 ? 通過仿真分析可以看到,實(shí)際的串?dāng)_結(jié)果都不相同,并且差距很大。因此,一個(gè)好的工具應(yīng)該不僅能夠分析串?dāng)_,并且能夠應(yīng)用串?dāng)_規(guī)則進(jìn)行布線。另外,一般的布線工具僅限于物理規(guī)則驅(qū)動(dòng),對控制串?dāng)_的布線只能通過設(shè)定線寬和線間距,以及最大并行走線長度等物理規(guī)則來約束。采用信號(hào)完整性分析和設(shè)計(jì)工具集 ICX可以支持真正意義上的電氣規(guī)則驅(qū)動(dòng)布線,其仿真分析和布線在一個(gè)環(huán)境下完成,在仿真時(shí)可以設(shè)定電氣規(guī)則和物理規(guī)則,在布線的同時(shí)自動(dòng)計(jì)算過沖、串?dāng)_等信號(hào)完整性要素,并根據(jù)計(jì)算的結(jié)果自動(dòng)修正布線。這樣的布線速度快,而且真正符合實(shí)際的電氣性能要求。 串?dāng)_控制的信號(hào)完整性設(shè)計(jì) 1 ? 高速 PCB設(shè)計(jì)規(guī)則通常分兩種:物理規(guī)則和電氣規(guī)則。所謂物理規(guī)則是指設(shè)計(jì)工程師指定基于物理尺寸的某些設(shè)計(jì)規(guī)則,比如線寬為 4Mil,線與線之間的間距為 4Mil,平行走線長度為 4Mil等。而電氣規(guī)則是指有關(guān)電特性或者電性能方面的設(shè)計(jì)規(guī)則,如布線延時(shí)控制在 1ns到 2ns之間,某一個(gè) PCB線上的串?dāng)_總量小于 70mV等等。 ? 定義清楚了物理規(guī)則和電氣規(guī)則就可以進(jìn)一步探討高速布線器。目前市場上基于物理規(guī)則 (物理規(guī)則驅(qū)動(dòng) )的高速布線器有 AutoActive RE布線器、 CCT布線器、 BlazeRouter布線器和 Router Editor布線器,實(shí)際上這些布線器都是物理規(guī)則驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)布線器,也就是說這些布線器只能夠自動(dòng)滿足設(shè)計(jì)工程師指定的物理尺寸方面的要求,而并不能夠直接受高速電氣規(guī)則所驅(qū)動(dòng)。 串?dāng)_控制的信號(hào)完整性設(shè)計(jì) 2 ?電氣規(guī)則直接驅(qū)動(dòng)的高速布線器對于確保高速設(shè)計(jì)信號(hào)完整性來說非常重要,設(shè)計(jì)工程師總是最先得到電氣規(guī)則而且設(shè)計(jì)規(guī)范也是電氣規(guī)則,換句話說我們的設(shè)計(jì)最終必須滿足的是電氣規(guī)則而不是物理規(guī)則,最終的物理設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)滿足設(shè)計(jì)的電氣規(guī)則要求才是最本質(zhì)的。物理規(guī)則僅僅是元器件廠商或者是設(shè)計(jì)工程師自己對電氣規(guī)則作的一種轉(zhuǎn)換,我們總是期望這種轉(zhuǎn)換是對等的,是一一對應(yīng)的。而實(shí)際情況并非如此。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAIT