СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2010-8

59 / 82

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ
определение структуры МПП, опре
деление требований к экранам и их
расположению [4].
Прежде чем приступить к изучению
возможностей программы AltiumDe
signer для обеспечения целостности
сигналов и рассмотрению методик
анализа, стоит выделить те пробле
мы, с которыми сталкиваются разра
ботчики при проектировании плат на
современной элементной базе. Для
целей нашего обсуждения определим
нарушение «целостности сигнала»
как любое явление, способное небла
гоприятно повлиять на способность
сигнала к передаче двоичной ин
формации. В реальных, действую
щих цифровых устройствах двоич
ным сигналам присущи аналоговые
атрибуты, обусловленные сложным
взаимодействием многочисленных
элементов схемы – от выходных па
раметров формирователя до согласо
вания путей распространения сигна
лов.
Основные виды неполадок:
● нарушения амплитуды. В число на
рушений амплитуды входят «звон»
(колебания), спад вершины (умень
шение амплитуды в начале импуль
са) и уменьшение амплитудыпо всей
длине импульса;
● искажения фронтов. Искажения
фронтов могут быть вызваны не
удачной топологией печатной
платы, как описано ранее, непра
вильным согласованием или даже
применением некачественных по
лупроводниковых устройств. В
число искажений фронта входят
выбросы, скруглённый фронт,
«звон», затянутый фронт и другие
искажения;
● нестабильность фронтов. Неста
бильность фронтов возникает, ког
да в цифровом сигнале происходят
малые смещения фронтов от цикла к
циклу. Это может повлиять на точ
ность соблюдения временных соот
ношений и синхронизации в циф
ровых системах;
● отражения. Отражения могут по
явиться вследствие неправильного
согласования и неудачной тополо
гии печатной платы. Исходящий сиг
нал отражается в направлении ис
точника и накладывается на следу
ющие импульсы;
● перекрёстные помехи. Перекрёст
ные помехи возникают, когда
длинные проводники проходят
рядом; это приводит к связи между
ними через взаимную ёмкость и
индуктивность. Кроме того, значи
тельные токи и резкие фронты
приводят к увеличению уровня
электромагнитного излучения и,
следовательно, перекрёстных по
мех;
● колебания в шине заземления. Коле
бания в шине заземления, вызван
ные избыточным током (или сопро
тивлением источника питания и
возвратных путей по заземлению),
могут вызвать смещение опорного
уровня схемы при протекании боль
ших токов.
Многие из перечисленных проб
лем можно обнаружить и исправить,
используя модуль Signal Integrity в
программе AltiumDesigner. Так можно
обнаружить два главных источника
шумов и взаимных помех в высоко
скоростном печатном монтаже: отра
жения (Reflection) и перекрёстные по
мехи (Glosstalk). Анализ целостности
сигналов в программе AltiumDesigner
59
СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2010
Реклама
© СТА-ПРЕСС