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  • 高速PCB外派設計工程師決絕偏移源問題

    time : 2023-02-09 14:25       作者:凡億pcb

    有時,當我們談論偏移時,我們并不像我們應該的那樣具體。大多數關于偏移和抖動的討論都涉及到布線過程中產生的偏移類型,即由于差分對的長度不匹配和光纖編織引起的偏移。
    PCB外派
    事實上,有許多不同的偏移源會導致互連上的總抖動,在需要精確定時控制的串行和并行總線中,量化這些偏移是很重要的。
     
    如果你編制一份偏移源的清單,你會發現纖維編織引起的偏移只是一長串偏移源中的一個條目。我們將在下面看一下這個可能的偏移源清單,我們將看到它們是如何影響你的PCB的操作的。從下面的列表中,我們將看到,其中一些偏斜問題并不是簡單地通過注意PCB基材中的纖維編織結構就能解決的。
     
    偏斜的來源來自哪里?
     
    這里要注意的第一點是抖動和歪斜的區別,以及隨機和確定的抖動/歪斜的區別。
     
    無論你使用哪個術語,有時 "抖動 "和隨機偏移之間存在關聯,而 "偏移 "一詞將用于參考偽隨機或確定性偏移。在現實中,只有一個隨機偏移的來源:熱噪聲。構成所有物質的原子和分子的隨機運動確實對電子電路中的噪聲有貢獻,但它只在高度精確的低水平測量中起作用。在大多數應用中,你需要擔心的偏移源是確定的,并且可以追溯到一個根本原因。
     
    下表顯示了PCB中可能出現的偏斜源清單,以及每個偏斜源出現的簡要說明。
     
    纖維織造引起的偏斜 
     
    .由于PCB基材的構造是周期性的不均勻和各向異性造成的。為了減少這種情況,最好采用機械鋪設的玻璃織品。
     
    周期性偏斜
     
    由系統中其他來源引起的周期性噪聲造成的,如高速I/O切換引起的電源軌噪聲。
     
    有限制的不相關偏移
     
    由串擾引起的;這種偏移與受害者互連上的活動不相關,因此它看起來是隨機的。
     
    占空比失真
     
    這可能是另一個噪聲源的副作用。它指的是開關閾值或邏輯閾值偏離其理想值的情況,這使脈沖串的上升沿發生位移。
     
    符號間干擾
     
    .在接收機上測量的反射和隨后的干擾造成的;一個反射的符號可以在所有隨后的符號上產生一個提前或推遲的上升沿。
     
    數據依賴的脈寬調制
     
    這是高速通道中帶寬限制特性的副作用(例如,損耗或終端的色散,寄生電容)。
     
     
     
    這張表有很多情況;我們有多個偏移源與纖維編織效應關系不大,不能通過應用長度匹配來解決!但是,如果你看一下第一行下面,我們就會發現,大多數偏移源出現在系統層面上,是由于系統中不同功能塊之間或芯片與電路板之間的一些相互作用。然而,如果你看一下第一行下面,我們就會發現,這些偏斜的來源大多出現在系統層面,是由于系統中不同功能塊之間,或者芯片和電路板之間的一些相互作用。
     
     
     
    你能消除所有的偏移嗎?
     
    不幸的是,答案是 "不能",你不可能完全消除偏斜。即使你抑制了上面列出的所有決定性的偏移源,仍然會有一些由于熱噪聲而產生的隨機偏移。雖然你不可能完全消除偏斜,但你可以通過一些基本的布局準則來盡量減少它:
     
    玻璃織造:使用更緊密的編織材料,如傳播玻璃;這直接面對纖維編織引起的歪斜。
     
    串擾和寄生效應:了解是什么導致了兩個互連之間的寄生耦合,并規劃布局以減少這種耦合。處理寄生耦合的最簡單方法是適當的堆疊設計,以實現適當的接地位置。
     
    終止:確保通道的端接具有平坦的目標阻抗,達到你的通道所需的帶寬限制。換句話說,確保通道的端接至少要達到通道的奈奎斯特頻率。
     
    電源完整性:確保那些需要對高速信號進行精確計時或在邊緣速率中精確計時的組件能夠得到穩定的電源。
     
    在處理完這些問題后,可以應用標準的差分或并行總線延遲調整結構來補償你的PCB中剩余的偏斜,以處理任何長度不匹配的問題。在這一點上,即使你的互連有一些殘留的偏移,大部分的偏移也會被解決,信號仍然會在接收器I/O處被對齊。

    凡億PCB提供PCB設計工程師外派,PCB外包,PCB代畫,PCB設計生產打樣服務。
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