Electrónica: El pulso: integridad de la señal

En nuestro mundo de la electrónica y el PCB que he tocado en el punto de que a medida que las frecuencias desván cada vez más altos de las certezas del mundo digital comienza a borrar los límites entre un análogo de "papilla". diseñadores que trabajan a altas frecuencias empujando los límites de los materiales para extraer cada vez más alto rendimiento hay que tener en cuenta las incertidumbres de las características del material para asegurar el más alto rendimiento se puede extraer de los materiales de menor costo. Detrás de esta en la comunicación con los clientes, hay una búsqueda permanente de la certeza absoluta en la medición, cuando en la práctica el mejor que cualquiera puede alcanzar es medir dentro de los límites de la incertidumbre de los estándares disponibles y los instrumentos de medición.
Durante los últimos 12 meses El pulso ha examinado una amplia gama de temas de PCB desde un punto de vista la integridad de la señal. Es interesante echar un vistazo atrás y ver cómo se han desempeñado en el transcurso del año.
El pulso: integridad de la señal - La "S" Las palabras se ve a tres "S" palabras y frases que son cada vez más entrar en el diseñador de PCB y vocabulario fabricante, es decir, los parámetros S, rugosidad de la superficie y la profundidad de la piel. Los parámetros-S son cada vez más la métrica de la elección para la descripción y caracterización de múltiples líneas de transmisión GHz.
rugosidad de la superficie útil es que la propiedad de cobre desde una perspectiva de adhesión y deslaminación, sino una contribución a las pérdidas en la zona de transición entre MHz y GHz.

Figura 1: Modelado de la rugosidad de la superficie.

La columna se ve en detalle en profundidad de la piel, el fenómeno que causa corriente de alta frecuencia para funcionar en una profundidad cada vez menor de sólo la superficie de una traza de cobre y su camino de retorno paralelo, cuando se combina con el cobre en bruto el efecto de la piel se combina con la piel efecto para atenuar aún más los componentes de la señal de alta frecuencia.
El pulso: Laminados de pérdidas y la longitud de línea, Parte I y Parte II . Siguiendo de cerca de la "S-es decir," la columna da una mayor comprensión de las áreas clave que los diseñadores y los fabricantes pueden de control cuando se mira en líneas de alta velocidad y la toma de costo / desempeño opciones

Figura 2: Las pérdidas en comparación con la longitud de línea
la segunda parte explora cómo el modelo puede dar una idea de los factores clave para la integridad de la señal antes de comprometerse a prototipo se basa.
El pulso: Diferencias Regionales - Un viaje de refuerzo de vidrioestudios de los efectos de la falta de homogeneidad en la naturaleza del tejido de vidrio laminados y cómo se pueden tomar medidas para minimizar los efectos de la concentración de vidrio / resina locales sobre las características de impedancia o la pérdida de líneas de transmisión.

Figura 3: Sección transversal que muestra a granel y locales E _r.A pesar de los frecuentes artículos sobre el tema, es sorprendente cómo muchos diseñadores, posiblemente, los nuevos en la industria, no tener en cuenta esta variabilidad inherente a los materiales de sustrato de PCB cuando se especifica la prueba de línea de transmisión límites a sus socios de fabricación.
El pulso: una línea de transmisión 10 GHz? Tal vez no miró hacia atrás "titular" la velocidad y en las consideraciones rise-time/bandwidth, y luego a un estudio más en profundidad de los parámetros que tienen la mayoría de los efectos a una frecuencia dada. Tal vez resulte sorprendente, y tal vez contra la intuición, la impedancia de la línea de transmisión instantánea se demostró que la mayoría de variar en el extremo inferior de la banda de frecuencia, la estabilización de la región GHz, mientras que las pérdidas de potencia siguen aumentando sin cesar a medida que aumentan las frecuencias.

A pesar de los frecuentes artículos sobre el tema, es sorprendente cómo muchos diseñadores, posiblemente, los nuevos en la industria, no tener en cuenta esta variabilidad inherente a los materiales de sustrato de PCB cuando se especifica la prueba de línea de transmisión límites a sus socios de fabricación.
El pulso: una línea de transmisión 10 GHz? Tal vez no miró hacia atrás "titular" la velocidad y en las consideraciones rise-time/bandwidth, y luego a un estudio más en profundidad de los parámetros que tienen la mayoría de los efectos a una frecuencia dada. Tal vez resulte sorprendente, y tal vez contra la intuición, la impedancia de la línea de transmisión instantánea se demostró que la mayoría de variar en el extremo inferior de la banda de frecuencia, la estabilización de la región GHz, mientras que las pérdidas de potencia siguen aumentando sin cesar a medida que aumentan las frecuencias.

Figura 4: 50 Ohm línea que muestra Z ₀ se dirigió a infinito en DC.

Figura 5: pérdidas crecientes con la frecuencia.
El pulso: Correlación, Comunicación, Calibración sacó de la tentación de los ingenieros tal vez más experiencia para especificar los parámetros con tolerancias que son inalcanzables. Tomando el caso más simple en las frecuencias bajas, sólo porque un DMM tiene seis dígitos no significa que se puede medir con una precisión de decimales para muchos, del mismo modo, en frecuencias más altas, incluso las normas nacionales para la impedancia puede tener una incertidumbre de 0,2 ó 0,3 Ohms lo que significa que incluso si éste pretende mostrar la impedancia de varios decimales de la incertidumbre de la norma de referencia es el último límite de la especificación de la línea de transmisión.

Figura 6: El análisis de Monte Carlo puede ayudar a predecir el peor de los casos y escenarios más probables.

The Pulse: Líneas de transmisión: Un viaje de DC, la parte 1 es el primero de un estudio de la segunda parte del comportamiento de una línea de transmisión, ya que experimenta la influencia de diferentes frecuencias.

Figura 7:. Impedancia función de la frecuencia
modernos canales de alta velocidad de transmisión con una larga serie de patrones de datos están expuestas a una banda mucho más amplia de frecuencias que los antiguos buses de datos en paralelo - o incluso los canales de comunicación analógica. Esto se traduce en la necesidad de caracterizar el canal de transmisión a través de una amplia banda de frecuencias.
El pulso: Un viaje de la Parte 2 DC se inicia en los próximos 12 mesesel pulso y espero que los próximos 12 meses, ofrecer oportunidades entre en la garantía de la incertidumbre! Martyn Gaudion, CEO de la empresa Polar Instruments Ltd., comenzó su carrera en Tektronix en la década de 1980, donde fue responsable de ingeniería de pruebas en los osciloscopios de alto ancho de banda portátil. Gaudion se unió a Polar en 1990, donde fue responsable del diseño y desarrollo de la Toneohm 950, de múltiples capas polares de PCB corto circuito de localización. Se convirtió en director de marketing de Polar durante el año 1997 como el mercado de prueba de impedancia controlada se convirtió en una importante sección de la gama de productos de la compañía, fue nombrado Director de Ventas y Marketing en enero de 2001 y fue nombrado CEO en enero de 2010. Gaudion también escribe artículos ocasionales para una serie de publicaciones de la industria de PCB y contribuye regularmente con el IPC de alta velocidad de alta frecuencia de las actividades de las normas de desarrollo. Él puede ser contactado Polar Ltd. Instruments, Garenne Park, Guernsey, Reino Unido, GY2 4AF, teléfono: +44 1481 253 081, fax: +44 1481 252476. Ponerse en contacto con Martyn, haga clic aquí .