Systematics
  • EN
  • אודות
    • על סיסטמטיקס
    • הורדת תעודות ISO
    • אירועים בסיסטמטיקס
    • קהילה
    • יצירת קשר
    • דרכי הגעה
    • לזכרו של יואב לבנטר ז"ל, מייסד ומנכ"ל משותף
  • פתרונות ומוצרים
    • תחום GIS
      • אודות
      • מוצרים
      • אירועים
      • קורסים
      • תמיכה
      • סיפורי הצלחה
    • תחום 3D CAD/PLM
      • אודות
      • מוצרים
      • אירועים
      • קורסים
      • תמיכה
      • סיפורי הצלחה
    • תחום MATLAB & Simulink
      • אודות
      • מוצרים
      • אירועים
      • קורסים
      • תמיכה
      • סיפורי הצלחה
    • תחום 3D Printing
      • אודות
      • מוצרים
      • אירועים
      • תמיכה
      • סיפורי הצלחה
      • רכישה Online
  • לקוחות
    • לקוחות סיסטמטיקס בחזית המאבק במגיפת הקורונה
    • לקוחות
      • סיפורי הצלחה
    • תעשיות
      • אקדמיה
      • Start Ups
    • תכניות עבור סטארטאפים
  • קורסים
      • אודות מרכז ההדרכה
    • קורסים GIS
      • אודות הקורסים
      • תאריכים וסילבוס
      • מסלולי הכשרה
    • קורסים SOLIDWORKS
      • אודות הקורסים
      • תאריכים וסילבוס
      • מסלולי הכשרה
      • קורסים CATIA
    • קורסים MATLAB & Simulink
      • אודות הקורסים
      • תאריכים וסילבוס
      • מסלולי הכשרה
    • קורסים 3D Printing
      • תאריכים וסילבוס
    • קורסים ALTIUM
      • תאריכים וסילבוס
  • תמיכה
    • תמיכה ושירותי ייעוץ
    • נהלי התקנה ורישוי GIS
    • נהלי התקנה ורישוי MATLAB
    • נהלי התקנה ורישוי SOLIDWORKS
    • פתיחת קריאות שירות
  • דרושים
  • צור קשר
  • בלוג
    • הבלוגים שלנו
    • SOLIDBlog
    • PCB Blog
    • GIS Blog
    • MATLAB With Fun Blog
    • 3D Printing Blog
  • HE
  • Contact Us
  • Support
  • Customers
    • Customers
    • Success Stories
  • Industries
  • Solutions
  • About Us
  • חיפוש באתר
  • Menu Menu

עמוד הבית » בלוג » PCB Blog

  • ALL
  • GIS Blog
  • MATLAB With Fun
  • PCB Blog
  • Smart 3D Printing
  • SOLIDBlog

High Speed PCB Design

עמיר רחום
26/10/2020
PCB Blog

תגיות: ALTIUM | PCB

אז מה בדיוק הופך את תכנון ה-PCB ל- High Speed? ברור לנו שמדובר על דברים שקורים במהירות, אבל נקודת ההנחה של רובנו היא שמדובר רק בקצב השעון, כאשר בפועל להסתכל רק על התדר זה לא נכון.

שתפו את הפוסט
  • שתף בפייסבוק
  • שתף בטוויטר
  • שתף בגוגל+
  • שתף בלינקדאין
  • שתף באימייל
  • שתף בוואטסאפ

תכנון High Speed כולל התקנים עם שינויים מהירים – סיגנלים שמחליפים מצב (1 ל- 0 או 0 ל-1) במהירות כזו, שהשינוי הושלם לפני שהאות יכול\הספיק לנוע לאורך החיווט ולהגיע לפין היעד. במצב זה האות יכול להשתקף (Reflection) חזרה לפין המקור, ובכך לפגוע או להרוס את נתוני האות המקוריים. אות כזה (עם שינוי מהיר) יכול גם להקרין מהמסלול שלו למסלולים סמוכים (Crosstalk) ובכך לגרום להפרעות אלקטרומגנטיות (EMI), וכתוצאה מכך המוצר לא יעמוד בתקני פליטה ונקבל נתונים לא תקינים.

כאשר איננו עובדים בתכנון כזה, האנרגיה זורמת כמו אלקטרונים דרך חיווט הנחושת. לעומת זאת ב- High Speed Design חלק מהאנרגיה הזו עוברת גם כאנרגיה אלקטרומגנטית סביב הנחושת המחווטת. במצב כזה אנחנו לא מממשים חיווט נחושת סטנדרטי לאלקטרונים, אנחנו מתכננים סדרה של קווי תמסורת המוטבעים ב- PCB.

אז מה כל זה אומר? שבפועל כאשר זמן המעבר של האות לאורך החיווט הלוך-חזור שווה או ארוך יותר מזמן העלייה של האות (זמן השינוי מ- 0 ל-1 או 1 ל- 0), תקינותו של האות מוטלת בספק וכעת התכנון שלנו הוא High Speed. אורכו של אותו מסלול מכונה Critical Length – מסלולים קצרים מזה לא אמורים לחוות בעיות, ואילו מסלולים ארוכים כן עשויים.

כדי לנתח את התכנון שלנו, כלל אצבע נפוץ המשמש לעתים קרובות הוא כלל זמן העלייה של 1/3, הקובע שאם אורך המסלול הוא יותר מ 1/3 של זמן עלייה, יכולות להתרחש השתקפויות (Reflections). לדוגמא, אם לפין המקור יש זמן עלייה של 1nsec, יש להחשיב נתיב\חיווט ארוך מ- 33nsec – שהוא בערך 2 אינץ 'ב- FR4 כקו תמסורת אשר מועמד לבעיות שנכתבו לעיל.

אז מה אפשר לעשות? בפוסט הבא אנסה להסביר מספר נושאים הקשורים ל- High Speed וכיצד ניתן להתמודד איתם.

Reflections ו-תיאום אימפדנס

מכיוון שלא ניתן להבטיח שכל מסלולי החיווט יהיו קצרים מהאורך ההרצוי של האות ננסה לבצע תיאום אימפדנס על ידי מזעור כמות האנרגיה המשתקפת חזרה. באופן אידיאלי, אנחנו נרצה שכל האנרגיה שמגיעה לפין היעד תעבור כולה ולא תשתקף בחזרה.

אימפדס מוגדר על ידי מידות הניתוב (רוחב וגובה השכבה), והתכונות והממדים של החומרים הסובבים, שיהיו שכבות האוויר או השכבות הדיאלקטריות.

לא ניתן להשיג PCB מתואם אימפדנס באמצעות חיווט בלבד. יש שני חלקים לפאזל זה – שליטה על עכבת החיווט, והתאמה של עכבה זו לפיני הכניסה והמוצא. השגת התאמה זו מצריכה לרוב תוספת של רכיבי טרמינציה (נגדים, קבלים וכו').
בנוסף, שליטה בשכבות הרפרנס המוגדרות לאותו הסיגנל גם כן ישפיעו על האימפדנס אשר מתקבל.

דוגמא לאות אשר מתואם בתמונה מימין לעומת אות שאינו מתואם שכולל Reflections משמאל

על מנת להתמודד עם אתגרים אלו מומלץ להשתמש בכלים מובנים בסביבת העבודה.
מוזמנים לצפות במאמר שעשינו בנושא זה – קישור

Crosstalk

מכיוון שחלק מהאנרגיה באותות מהירים עוברת מסביב לחיווט, אין מנוס מכך שחלק מהאנרגיה הזו תשפיע על מסלולים\חיווטים סמוכים. תופעה זו נקראת Crosstalk. אנרגיה זו תפגע באיכותו של אותו האות. בשפת המקצועית, האות שמקרין את האנרגיה מכונהaggressor , והאות שמקבל את האנרגיה מכונהvictim . אז איך מצמצמים את כמות האנרגיה הנפלטת מ-aggressor , ואיך מפחיתים כמה מאותה אנרגיה משפיעה על ה-victim ? הגישה הבסיסית היא להפחית את כמות האנרגיה הנפלטת מ- aggressor  באמצעות תיאום אימפדנס ותכנון נכון של מסלול החזרת האות. בנוסף, ניתן להרחיק את נתיבי החיווט בין האותות ובכך גם כן להקטין את התופעה.

דוגמא לשינוי באות העליוןaggressor  שמשפיע על האות התחתוןvictim

 

ישנם עוד נושאים הקשורים להתמודדות עם אתגרים בתכנון High Speed. לדוגמא מבנה הכרטיס, החומרים שמגדירים את השכבות, סוגי הויאות השונות ועוד.

למי מכם שמועניין לשמוע עוד, מוזמן לצפות בוובינר שעשינו בנושא High Speed Design

תרגישו חופשי להגיב ולשאול שאלות. אם תרצו לקבל עוד מידע מוזמנים לפנות אלינו.

תגיות: ALTIUM | PCB

רוצים לקבל עוד מידע
פנו אלינו לחצו כאן
שתפו את הפוסט
  • שתף בפייסבוק
  • שתף בטוויטר
  • שתף בגוגל+
  • שתף בלינקדאין
  • שתף באימייל
  • שתף בוואטסאפ

פוסטים נוספים מאותה קטגוריה

Cloud Based Component Library

Cloud Based Component Library

PCB Blog

Ben Maymon
25/05/2022
נקודות חשובות בבניית מעגל עם 6 שכבות

נקודות חשובות בבניית מעגל עם 6 שכבות

PCB Blog

Ben Maymon
25/05/2022
ALTIUM באקדמיה

ALTIUM באקדמיה

PCB Blog

Ben Maymon
10/04/2022
תגובות | 0 תגובות

השאירו תגובה

כתיבת תגובה לבטל

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

הרשמו לקבלת עדכונים

PCB Blog

ההרשמה בוצעה בהצלחה. בדוק בתיבת הדואר שלך, הודעה המכילה קישור לאישור ההרשמה ואשר את הרשמתך.

רוצים ללמוד עוד? כיתבו לנו

כיתבו לנו


    social-media-youtubesocial-media-linkedin

    קהילה

    • קהילת סיסטמטיקס
    • SOLIDWORKS Blog
    • PCB Blog
    • MATLAB with Fun Blog
    • GIS Blog
    • Smart 3D Printing Blog
    • ESRI Israel FB
    • SOLIDWORKS Israel FB
    • MATLAB and Simulink LI
    • MATLAB and Simulink FB

    צור קשר

    • בקשת יצירת קשר
    • בקשת קשר טלפוני

    רכישה

    • בקשת הצעת מחיר
    • מכירות ESRI
    • מכירות SOLIDWORKS
    • מכירות ALTIUM
    • מכירות CATIA
    • מכירות ENOVIA
    • מכירות MATLAB & Simulink
    • מכירת מדפסות תלת מימד

    קורסים

    • קורסים GIS
    • קורסים SOLIDWORKS
    • קורסים MATLAB & Simulink
    • קורסים CATIA
    • קורסים ALTIUM
    • יצירת קשר מרכז ההדרכה

    תמיכה

    • מדיניות תמיכה
    • שירותי ייעוץ
    • פתיחת קריאות שירות

    פתרונות ומוצרים

    • תחום GIS
    • תחום 3D CAD/PLM
    • SOLIDWORKS
    • ALTIUM PCB
    • CATIA
    • ENOVIA
    • MATLAB & Simulink
    • תחום 3D Printing
    • 3D EXPERIENCE
    • תעשיות
    • אקדמיה
    • Start Ups

    אודות סיסטמטיקס

    • מי אנחנו?
    • דרושים
    • אירועים
    • דרכי גישה ומפה
    • יצירת קשר

    לקוחות

    • לקוחות סיסטמטיקס
    • סיפורי לקוח SOLIDWORKS
    • סיפורי לקוח MathWorks
    • סיפורי הצלחה GIS
    © 2022 All rights reserved SYSTEMATICS Ltd. | Privacy Policy
    • הישארו מעודכנים
    • כיתבו לנו
    Scroll to top