220 likes | 488 Views
חורף 98. SIGNAL INTEGRITY. מבוא ומושגי יסוד …. זיו הראל. The board (IS view). Project status. Board : design : done. Installation : done. Checking : done.
E N D
חורף 98 SIGNAL INTEGRITY מבוא ומושגי יסוד…. זיו הראל
Project status • Board : design : done.Installation : done.Checking : done. • IS evaluation : design : done.Simulation : done.Synthesize : done. (for critical lines).Pre-production : done.
נושאים : • מערכת מקובצת / מפולגת ??? • מושגי יסוד . • מה אפשר לעשות ? • דוגמא לאות רועש .
??? מערכת מקובצת / מפולגת • מערכת מקובצת - כאשר המרחק המקסימאלי בין מרכיביה קטן לפחות בסדר גודל מאורך הגל המינימאלי .במצב זה : המתח/זרם לאורך מוליך אינם תלויים בנק’ המדידה לאורך הקו. • מערכת מפולגת -אורך הגל מסדר גודל של ממדי המערכת .במצב זה : המתח/זרם לאורך מוליך תלויים בנק’ המדידה ז”א המוליך מתנהג כקו-תמסורת. -> המושגים זרם/מתח אינם קיימים פרט לחתכים !
רגע , רגע , רגע …... • חשבון פשוט : עבור תדר של 100 מה”צ - אורך הגל הוא 3 מטר (בריק) , אז אין שום בעיות !? • ניתן להראות ש… (Feff=1/(2*Trise. • כך שאם זמן העלייה הוא ns 1 מקבלים אורך גל של 60 ס”מ - והנה מערכת תמימה הפכה למערכת מפולגת ... Zg Load Zc
קצת מושגים : • קו-תמסורת: חלק המעגל אשר מיצג את כל ה’חלק -המפולג’ . לאורך הקו המתח עלול להיות שונה .הקו מאופיין באימפדנס אופיני . • קו-מתואם: כאשר בנק’ הכניסה/יציאה לקו מחוברים עומסים זהים לאימפדנס האופיני - אין הספק חוזר !ואומרים שהקו מתואם .אבל אם לא… נוצר גל חוזר בקו.תיאום בכרטיסים : קביעת שכבות יחוס, עובי שכבה, עובי המוליך , micro-strip , strip-line .
Zg Load Zc התפשטות פולס בקו תמסורת • מצב מעבר / מצב הרמוני מתמיד . • ההתנהגות בתחילת הקו אינה מושפעת מסופו , אלמנטים הממוקמים לאורך הקו “יתגלו” רק כשהפולס יגיע אליהם . • מתח מתקדם / חוזר . • מקדמי החזרה במקור / עומס . • התייצבות ( קו התמסורת הוא קצר באינסוף ) .
אז מה כבר עלול לקרות ? • Overshoot - שיא המתח של הסיגנל העולה ‘קופץ’מעל למתחים המותרים לעומס .סיבות : driver דוחף חזק . סכנות : שריפת העומס. • צלצולים : פולס מתח מוחזר מה’פגיעה’ בעומס לא מתואם ופוגע חזרה במקור -גורם להתנדנדות דועכת .סיבות: קו לא מתואם . סכנות : זיהוי מתח לא נכון בעומס. • Cross-talk : עליה/ירידה בקו מרעישה קוים שכנים.סיבות: צימוד ביןקוים קרובים , חוסר סיכוך.סכנות: קלקול הסיגנל בקוים שכנים (רעש).
Undershoot - מינימום המתח של הסיגנל היורד ממשיך מתחת לאפס .סיבות : driver פורק חזק . סכנות : נזק לעומס. • Ground-bounce : מיתוגים גורמים לצריכה פתאומית מקווי המתח (או פריקה לאדמה) ולשינוי המתח הרגעי .סיבות: תכנון לא נכון של שכבות האספקה .סכנות : זיהוי מתח לא נכון בעומס (רעש) , פעילות לא תקינה של רכיבים רגישים.
נו… אז מה אפשר לעשות ?? • תכנון זהיר לפי אינטואיציה חשמלית , כללי אצבע , עצות מפוקפקות והרבה הרבה מזל . • תכנון בעזרת כלי סימולציהוסינטיזה .(נכון - יותר מסובך ומפחיד , אבל בעצם אין ממש אופציה אחרת… )
דוגמא לאות רועש: Over shoot Ring-back Ringing Steady state Non monotonicity under shoot