Wie Sie die Signalintegritätsanalyse in Ihren Prozess für Hochgeschwindigkeitsdesign integrieren

Die Art und Weise, wie Signale in der Realität funktionieren, unterscheidet sich oft stark von den theoretischen Anwendungen, die an Universitäten gelehrt werden. Daraus folgt, dass der Übergang von der Theorie zur praktischen Anwendung oft zu unvorhersehbaren Ergebnissen führen kann. Ein Signal kann auf verschiedene Weisen gestört werden, einschließlich Verlusten, Übersprechen, Reflexionen, Skin-Effekt und vielen anderen Störungen. Diese Signalstörungen können ernsthafte Folgen haben, die oft mit Kosten verbunden sind, aber wie können wir diese Probleme von vornherein vermeiden?

Welche Risiken gibt es?

Es gibt mehrere Risiken und Konsequenzen, die mit Verzerrungen eines Signals je nach Ursache verbunden sind. Nehmen wir zum Beispiel ein Reflexionsproblem. Das Signal wird vom Sender zum Empfänger gesendet, aber es wird ein Energieüberlauf am Pin des Empfängers beobachtet, wie in Abbildung 1 unten gezeigt.

Bei der Beobachtung dieses Effekts können wir verschiedene Verzerrungen des Signals erkennen, wie ein Überschwingen, das den Chip verbrennen könnte, oder ein Unterschwingen, das das Gerät zweimal schalten könnte. In dieser Situation sollten wir auch das Nachschwingen beachten, das ebenfalls das Gerät erneut schalten könnte. In beiden Fällen sind die Risiken hoch, einschließlich:

• Zusätzliche Kosten für Prototypen und Neuanläufe.

• Nicht funktionierende Systeme, wenn das Produkt auf dem Markt ist.

• Reparaturen oder Ersatz bei Rücksendungen durch Kunden.

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Was können Sie also tun, um Probleme mit der Signalintegrität in Ihren Entwürfen zu vermeiden? Was wäre, wenn es eine Möglichkeit gäbe, die Signalintegrität in der frühen Entwicklungsphase zu analysieren, ohne dass ein physischer Prototyp erforderlich ist?

Signalintegritätsanalyse in Altium Designer^®

Altium beinhaltet ein Werkzeug zur Signalintegritätsanalyse, das Ihnen helfen kann, Störungen und Verzerrungen der Signale auf Ihrer Platine zu erkennen. Dies ist hilfreich, um Probleme mit dem Signal früh im Designprozess zu erkennen, was Ihnen ermöglicht, bessere Entscheidungen zu treffen, wenn es an der Zeit ist, Ihr Layout zu erstellen. Wenn die Platine fertiggestellt ist, mit dem Routing und allen Kupferflächen, dann kann die Post-Layout-Analyse genutzt werden, um die tatsächlichen Störungen der Signale zu sehen.

Risiken mit Signalintegritätsanalyse mindern

Da unsere Entwürfe im Laufe der Zeit immer komplexer werden, steigt auch die Gefahr von Signalstörungen innerhalb unserer Designs. Mit Hilfe der Signalintegritätssimulation in Altium kann es einfach sein, die Komplexität Ihrer Hochgeschwindigkeitsanwendung erfolgreich zu navigieren.

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