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信號完整性裏面遇到的問題匯總

遇到的問題,方方面面。

壹.軟件選擇和使用

hfss3d全波仿真準確度最高,但是所用時間比較長,對電腦內存要求比較高,建模復雜度高,費時間,對操作要求比較高,設置需要詳細和仔細考慮,比如仿真尺寸要大於求解頻率的十分之壹,求解頻率要設置在整個頻帶的三分之二。設置waveport還是lumpedport,二者區別在哪,使用環境和條件,設置需要註意的點。

2.sigrity power si 使用的是mom 和workflow流暢算法當信號寬度遠大於厚度可以用矩量法。同時需要註意設置port值要小,因電源平面阻抗是毫歐級,根據傳輸線阻抗變化公式端口阻抗會對仿真結果有影響,所以要合理設置端口激勵阻抗。

3.ADS優勢主要是通道仿真,此軟件是2.5d結構,在做前仿真的時候評估可以節省時間,在最終仿真階段需要註意最終的snp需要保證snp準確性,在通道仿真領域ads的優勢非常明顯,但也要註意模型的限制性,如模型寄生參數的帶寬範圍。還要註意模型是最終版還是draft版本等。

4.q3d和sigrity都可用於rlgc提取,但是q3d fem算法永遠最準確 sigrity求解速度快。而且q3d是靜電場求解法,即仿真尺度在第三個維度上要<波長十分之壹,所以無法考慮輻射和遠場

二.使用測試設備

1.VNA壹般可以和plts聯合使用,使用前要校準,註意掃描頻率點,越多準確度越高,average參數建議最少設置2,這個也是越多越準,但是要結合時間和效率做均衡。註意測小信號的器件,輸出power不要太小。使用中發現,將兩個端口連接起來且power設置為負30dbm時候測試曲線會比較模糊,此時在當下線纜連接器和實驗環境情況下準確度已經不夠。校準的時候註意選擇性能特別好的連接頭和高頻線纜,連接需要註意擰緊,且放在壹個平面上。從安全角度考慮註意要戴靜電手環。

2.TDR的測試原理是(v2-v1)/(v2+v1)=(z2-z1)/(z2+z1).內部給定v1和z1內部示波器測試到v2可以算出z2.需要註意的是上升時間越陡對於同壹器件反射越嚴重。需要根據帶寬來設定發送信號的上升時間,還需要註意的是因為要測試差分信號,所以需要做skew校準,測試用的線要保持壹致,測試用的線要校準。使用探針時要註意盡量垂直點上,而且在接觸的地方阻抗會很高,就壹個點,面積小。

3.示波器需要註意用采樣示波器或者時時示波器

三.仿真流程

1.prelayout階段走線疊層評估,考慮速率選擇板材,如光模塊距離短可以選m6,m7.而對於112g 56g高速率的信號且距離較長,需要m8材料。壹般電源層使用較差材料RTF.選擇疊層需要考慮厚度需要合理選擇材料dk,另外材料的roughness和df對損耗有影響,壹般認為m7,m8 roughness為0.25um df在0.002到0.003之間。

2.疊層確認後需要給板廠評估,報價。之後需要draft走線評估,電容下方怎麽挖空,bga和貼片,連接器處怎麽處理,線長要走多長。規則的導入。線距,線寬,同壹對長度差,需要註意壹點是速率特別高的時候補長度不要鋸齒形狀補長度,那樣在高頻的時候線間距會比較近,容易產生容性耦合。表層線距離遠,內層線距離可以近些,線盡量走內層,過孔信號線要背鉆,不背鉆的話相當於該處容性增強,使得阻抗下降。其他註意事項等走線規則

4.ibis ami channel仿真。多板連接起來看眼圖,調預加重和dfe ffe ctle調整眼圖。壹般芯片會給壹個參考,在這個參考範圍附近掃描,然後調整。

三.解決信號完整性各不連續處的方法和理論根據

四.ibis ami模型

ibis模型的話有package 模型 model帶pin腳的,或者是差分的,要知道模型的適用條件,用模型之前要知道模型是否可用是什麽版本,初始版本還是最終確認版本這樣,另外電壓的範圍是否是2vcc到負vcc另外波形的描點是否充沛,是否單調。還做過頻率的阻抗掃描,可以得到模型的使用頻率等。ami是升級版的ibis模型,壹般調的時候可以先按照芯片給的deafult的情況去看結果。結果不好可以觀察波形做通道和參數聯合調整。ctle dfe ffe emphais deemphais.

五.項目討論

六.仿測回歸

考慮模型局限性和測試是否準確。

七.EMC

emc曾經遇到小信號的兩個芯片的地平面不***地的情況,噪聲對信號會有影響,將兩個芯片的地結合起來解決了問題。這裏面引入了地回流路徑的問題,地平面在時領域裏面看最好也是壹個平穩的地面這樣會比較好。還有就是器件和走線最好不要放在靠近pcb邊緣的地方,這樣容易產生幹擾,從電場來說也會影響信號的特性。另外最好不要有跨分割平面的走線,那樣等同於壹個開槽天線,信號向外輻射的能力非常強。最後要說的就是差分線的skew會造成***模幹擾,註意等長的問題,另外當速率特別高的時候繞線等長如果是鋸齒行的會有容性耦合,雖然長度相等,但是信號傳輸的路徑並不相等。

八.PCB制成需要註意問題

pcb最小線距壹般是4mil,截面積是梯形,仿真需要把實際情況考慮進去,過孔焊盤和孔距離壹般5mil以上,背鉆直徑壹般到大於27mil,背鉆壹般留10到12milstub,stub相當於容性,容性增大,阻抗下降,影響特性。如果是插連接器的這種背鉆留40mil。bgasolder如何焊接上的,fpc和pcb焊接的時候厚度2到4mil.孔有疊錯孔疊錯孔還有焊盤的內外徑要求內徑和外徑。另外連接平面的機械孔和激光孔,激光的孔比較小,可以打的密,機械孔便,孔尺寸大。相關的疊層是越來越升級,損耗是越來越低,疊層需要考慮它的dk df roughness這些。不同的編制方式和含膠量對dk df都有影響 壹般hvlp3粗糙度0.25um,dk是隨著頻率升高先降低到thz以上再升高。df是先變大再變小。

九.技術溝通能力問題

自我呈現讓別人接受的多樣式呈現,視頻ppt sharing 專利。還有就是相互的。信息傳達的準確性,追蹤和閉環。最關鍵還是把事情說明白,然後詢問下看看對方怎麽理解。

十.研究生項目

十壹.協議

有的是芯片規範,有的是協議規範。壹般都會規範插入損耗,回波損耗,sdc scd 和scc。信號設置按照差分設計所以scc要求比較寬泛,而sdc scd表示的是差分轉***模,***模轉差分。插入損耗和回波損耗耗可以反應通道的匹配情況和能量損耗情況。

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