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HyperLynx SI

Analisi di integrità del segnale per i progetti a bassa potenza

di Carlota Herrero on 21 Giugno 2018

Oggi, la maggior parte dei prodotti elettronici moderni richiede un design a bassa potenza in modo da conservare la carica della batteria. È per questo che le reti hanno bisogno di funzionare su tensioni molto basse e devono, inoltre, elaborare i dati più velocemente. Per renderlo possibile, aumentano la edge rate e la velocità dei clock, il cui rende i progetti più suscettibili alla diafonia da altre reti.

HyperLynx, il software di Mentor per l’analisi e la verifica dei PCB, include una funzionalità, riguardante l’integrità del segnale batch, per il controllo delle reti -che possono essere centinaia, anche nel caso di progetti di PCB semplici- in termini di diafonia e terminazioni.

Non è necessario simulare ogni singola rete del progetto, ma quelle critiche. Allora, come esse vengono individuate? Bisogna prendere in considerazione una caratteristica della rete: la edge rate rispetto alla lunghezza della traccia.

Per giudicare la criticità di una rete bisogna controllare le caratteristiche dei pin del dispositivo sul datasheet, dove si trovano le informazioni riguardanti l’oscillazione di tensione, la velocità di variazione, il tempo di commutazione, l’impedenza di ingresso ed altro ancora. A questo punto, c’è da confrontare questi dati con la lunghezza delle tracce. Questa procedura può diventare complicata, per cui è consigliabile avere il supporto che garantisce uno strumento come HyperLynx SI. Questo software consente di creare semplici modelli dei dispositivi, basati su schede tecniche, per poi simulare reti ed essere in grado di determinare se ci siano problemi basati su quelle tracce e caratteristiche del dispositivo. HyperLynx SI può anche utilizzare le informazioni fornite dai modelli IBIS per aiutare a individuare le reti critiche. Lo strumento di Mentor riporta la lunghezza ed il ritardo sulle reti dopo aver letto le informazioni IBIS dai modelli, consentendo di determinare quali reti conviene simulare.

La teoria della linea di trasmissione è l’altra metà dell’equazione per poter giudicare la criticità delle reti. La lunghezza critica confronta il ritardo sulla traccia con la edge rate del segnale per determinare se ci saranno problemi di qualità con quel segnale. Indipendentemente dalla frazione della edge rate scelta, è importante ricordare che il ritardo sulla traccia e la edge rate sono strettamente legati alla qualità del segnale.

Anche l’impedenza è da prendere in considerazione, poiché l’impedenza delle tracce impatta sulla qualità del segnale. Una volta che le linee di trasmissione superano la lunghezza critica, l’impedenza diventa importante, perché può causare riflessioni e distorcere la qualità del segnale. L’impedenza comprende le proprietà capacitive e induttive della traccia; il progettista di PCB, dunque, può controllare l’impedenza delle tracce usando i seguenti elementi dello stack up: lo spessore dielettrico, la costante dielettrica, lo spessore del rame (anche se questo non è uno dei parametri primari per il controllo dell’impedenza) e la larghezza della traccia: con l’aumento della larghezza della traccia, l’impedenza diminuisce; mentre che se la larghezza diminuisce, l’impedenza aumenta.

La suite HyperLynx offre gli strumenti per pianificare lo stack up in modo da ottenere il risultato giusto riguardante l’impedenza, così come l’integrità del segnale in generale.

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I fondamenti per l’analisi dell’integrità del segnale

Le basi dell’analisi dell’integrità del segnale: reti critiche, linee di trasmissione, edge rate e impedenza.

Carlota HerreroAnalisi di integrità del segnale per i progetti a bassa potenza

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