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伝送線路
Layer Stackup Design

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伝送線路

PCB設計とPCB伝送路の詳細については、リソースライブラリをご覧ください。

グラウンドなしのUTPケーブル差動ペア グラウンドプレーンがない差動ペア：問題ですか？ 一部の設計者は、グラウンドがない差動ペアでも問題ないと言います。では、誰が正しいのでしょうか？差動ペアのグラウンドプレーンの利点と欠点を検討します。 記事を読む
xSignalによる高速伝送路のサポート xSignalによる高速伝送路のサポート 高速伝送路では、反射による信号の劣化を避ける為にさまざまな配慮が必要です。 まず、伝送路の特性インピーダンスを整合させる事が必要です。配線パターンのフィジカル（トラックの幅と間隔・プレーンとの間隔）に一貫性を持たせ、ビアなどのスタブ要素を最小限に留めます。そして、電流ループ内のインピーダンスを全て整合させるため、必要に応じてダンピング抵抗（送端終端抵抗）や終端抵抗（遠端終端抵抗）を入れます。 そして、最適な配線トポロジーを選ぶことも重要です。高速回路では一筆書きが基本とされていた時期もありましたが、近年では配線の分岐が避けられないケースが増え、Ｔ分岐型のトポロジーがよく用いられるようになってきています。このＴ分岐型のトポロジーでは、複数の終端に対して対称に配線を行う事が求められます。 デザインルールによる高速伝送路のサポート Altium Designerは、このような高速伝送路の配線をサポートする機能を数多く備えています。例えば、等長配線や差動ペア配線ツールを備えており 記事を読む
同じネット上で直列終端と並列終端を使用できますか？ 同じネット上で直列終端と並列終端を使用できますか？ デジタル信号において、直列終端と並列終端は最も一般的な抵抗終端オプションです。その理由は、抵抗が広帯域の量であり、GHz範囲に達するまで寄生成分の影響を受け始めないからです。ほとんどのデジタル信号に関連するチャネル帯域幅では、インターフェースにインピーダンス仕様がなくても、終端されていないラインが実際に終端を必要とする場合があります。 両方のオプションがデジタル信号に適しているため、インピーダンス仕様のない長い伝送路を終端するにはどちらを使用すべきでしょうか？両方を使用すべき、またはすべてのネットに両方を使用できるという認識があることがあります。両方を同時に使用できる場合もありますが、通常は一方が選ばれ、それによって他方の必要性がなくなることが多いです。 この記事では、直列終端と並列終端における信号処理、および両方の終端が見られる特殊なケースについて見ていきます。 直列および並列終端による伝達関数 以下の説明は、信号ダイナミクスそのものに基づいているわけではありません。そのためには 記事を読む
膝周波数の導出 ニー周波数の式はどこから来たのか？ ニー周波数は信号帯域幅とは関係ありませんが、チャネル帯域幅とは全てが関係しています。 記事を読む
PCBのクリティカル長 私たちは皆、クリティカルレングスルールの引用をやめることができますか？ 高速PCB設計において、PCBクリティカルレングスルールの使用をやめることにしましょう。 記事を読む
反射なしマッチング対共役マッチング 反射なしマッチング対共役マッチング：一見矛盾しているように見える 反射なしマッチングと共役マッチングは矛盾していますか？パワーウェーブとSパラメータの公式を見ると、これらが異なる点がわかります。 記事を読む
NVMe M.2 PCIe コネクタ スタブ PCIeコネクタ上のスタブに関する簡単な研究 スタブは、高速PCB設計において重要な話題であり、高速デジタル相互接続の全てのビアからスタブを常に取り除くべきだという長年のガイドラインがあります。スタブは高速ラインにとって悪いものですが、必ずしも取り除く必要はありません。より重要なのは、損失プロファイルと周波数を予測し、そのような損失を防ぐために適切にフロアプランを立てることです。 この記事では、Altium Designerに同梱されているMiniPCの例題プロジェクトを使用して、高速PCB上でのPCIeルーティングに関するいくつかのシミュレーション結果を見ていきます。問題となるシミュレーションでは、コネクタから出るPCIeレーンのSパラメータを計算します。これらのシミュレーション結果を見ることで、スタブがビアやコネクタの遷移においてシグナルインテグリティにどのように影響を与えるかを、シミュレーションの観点から理解するのに慣れていない設計者が、適切なコンポーネント選択、配置、およびルーティングの選択を行うのに役立ちます。 記事を読む
差動ペアのインピーダンス: PCB設計のための演算器の使用 差動ペアのインピーダンス：PCB設計のための演算器の使用 私は高校でさまざまなコンピューターの授業を受け、なぜイーサネットケーブルの導体が互いにねじれているのか常に疑問に思っていました。これが、信号が互いに干渉することなく目的地に到達することを保証する単純な設計方法であることを、私はほとんど知りませんでした。往々にして、複雑な問題に対する最善の解決策は、実のところ最も単純なものです。 導体の差動配線は、イーサネットケーブルに限らず、PCBにおける主要なトポロジーの1つです。回路基板の設計者は、多くの場合、差動トレースではなくシングルエンドトレースの観点から伝送線路のインピーダンスを論じます。 一部の設計者は、差動ペアの各配線を固有のシングルエンドトレースとして扱う傾向があります。これにより、各配線間に存在する自然な結合が無視され、差動ペアのインピーダンスとシングルエンドのインピーダンスは大きく異なることになります。 伝送線路は本当にあるのか? トレースが伝送線路として動作するかどうかは、特定のトレースでの伝送遅延に依存します 記事を読む
RF PCB レイアウトと配線 デジタルエンジニアのためのRF PCB設計ガイドライン：レイアウトとルーティング RF PCBのレイアウトとルーティングに関する最良のガイドラインを学ぶために、私たちのガイドを読んでください。また、シミュレーションツールがRF PCBのレイアウトを評価するのにどのように役立つかも見ていきます。 記事を読む
Sパラメータ測定 Sパラメータ測定と電力整合性における誤差 どこを見ても、Sパラメータがなくなることはありません！それらは、相互接続やアンテナなどのシステムを理解するために必須のツールであり、他のネットワークパラメータが電気的な振る舞いを概念的に理解するのに時々より良いかもしれません。これらのパラメータは通常、電子エンジニアの間で信号の整合性のために予約されていますが、よく見ると、Sパラメータは電力の整合性にも使用されていることがわかります。これは、電力の流れの観点から直感的に理解できるはずです：黒川のSパラメータの元々の定式化は、信号によって運ばれる電力の観点からでしたので、なぜこれを電力の整合性に使用しないのでしょうか？ PDN設計では、特に高速デジタルコンポーネントにおいて、低PDNインピーダンスへの設計が重要です。低PDNインピーダンスは、与えられた瞬間電流引きに対する電源レール間の低電圧変動につながります。ネットワークパラメータはPDNを特徴づけ、そのインピーダンスを決定するために使用できますが 記事を読む
伝送線路の伝達関数 ABCDパラメーター Sパラメーター ABCDパラメーターとSパラメーターからの伝送線路の伝達関数 高周波数とデータ転送速度のチャンネルは、モード選択伝送線路として配線できます。この配線手法を検討する必要があるのは、次の場合です。 記事を読む
ABCDパラメーターとSパラメーター PCB分析向けABCDパラメーターの利点 SI（シグナルインテグリティー）エンジニアは常にSパラメーターのことをよく口にしますが、回路設計と分析用の代替ツールはABCDパラメーターです。 記事を読む
ストリップライン 対 マイクロストリップ インピーダンス ストリップライン対マイクロストリップ トレース幅での所望のインピーダンス：それらは同じですか？ ストリップラインとマイクロストリップの幅の値はかなり異なります。単純に交換することはできません。その理由と、PCBから何を期待できるかを詳しく見ていきましょう。 記事を読む
TRANSLATE: 銅箔の粗さが信号とインピーダンスに与える影響 TRANSLATE:

銅箔の粗さが信号とインピーダンスに与える影響 工学、特に電気工学と機械工学の歴史は、途中で役立たずになった近似値で溢れています。これらの近似値は一時期はうまく機能し、数十年にわたって技術を大きく前進させました。しかし、どんなモデルにも適用可能な限界があり、典型的なRLCG伝送線モデルや周波数非依存のインピーダンス方程式も例外ではありません。 では、これらの方程式の問題は何でしょうか？上級のPCBエンジニアや製造業者はこれらを頻繁に引用し、それらを福音のように見せかけますが、多くの複雑な技術概念と同様に、これらのモデルや方程式はしばしば十分な文脈なしで伝えられます。ここで物理学が醜い顔を出し、モデルが引き続き適用可能であるためには変更が必要だと告げます。 銅箔の粗さモデリングや関連する伝送線インピーダンスシミュレーションは、標準モデルが信号の振る舞いを正しく扱えない多くの領域のうちの一つです。 銅箔の粗さがインピーダンスと損失にどのように影響するか 伝送線インピーダンスのRLGCモデルを見ると 記事を読む
差動信号が重要である理由 差動信号が重要である理由 はじめに 差動信号は、ロジック部品および製品を接続するための主要な手段となり、PCIなどの並列バスアーキテクチャーの多くを置き換えました。差動信号がデジタル世界を支配している主な理由として、並列シングルエンド信号プロトコルよりはるかに高いデータ帯域幅を1対の配線で実現できることが挙げられます。ご存知の通り、インターネットは差動信号なくして成立しません。 差動信号の例を以下に示します。 • USB • PCI Express • HDMI • Infiniband • SATA • 有線イーサネット • Hypertransport® • LVDS • ECL長距離ラインドライバー • 2相クロッキング • DDRクロックおよびデータ線 差動信号は、ほぼ全ての新規設計で選択されるプロトコルになったため、その動作原理、重要な設計上の考慮事項、重要でない事項を理解することが重要です。残念ながら、このプロトコルの動作原理、世間に広まっているどのルールが有効であり 記事を読む