シグナルインテグリティ

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What is Signal Integrity? PCB Design Fundamentals xSignals in Altium Signal Integrity Stimulus Design Rules Basics of Signal Integrity Analysis

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伝送線路インピーダンスの損失を補償する方法

伝送線路インピーダンスの損失を補償する方法 1 min Blog 電気技術者

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電気技術者銅の粗さは、伝送線インピーダンスにおいて最も大きな不確実性を生じさせる要因かもしれません。確かに、異なるソルバーは異なる総合モデルと計算方法を実装してインピーダンス値を決定しますが、粗さの影響を計算しようとする試みは新たな不確実性をもたらします。これは、粗さに基づくインピーダンスが使用される特定のモデルと、粗さが主要な影響を及ぼす周波数範囲に依存するためです。誘電体の損失も、伝送線の実際のインピーダンスを、典型的な伝送線計算機で計算する無損失インピーダンス値と大きく異なるものにします。この記事では、30 GHz範囲まで適用可能な、広い周波数範囲で粗さを考慮する簡単な方法を紹介します。これは、ほとんどのデジタルアプリケーションとデータレートをカバーし、無損失伝送線インピーダンス計算で粗さを補償するための迅速な方法を提供します。インピーダンス計算には損失を含める必要があります銅の粗さ計算を取り入れる課題は、モデルの使用ではなく、現代のEDAソフトウェアで多くのモデルが利用可能であることです。覚えておくべき最初のポイントは：無損失インピーダンスのみが、すべての周波数で一定の値になります！もし銅の粗さや誘電体の損失が大きく影響する周波数範囲（約3GHz以上）で作業している場合、トレースのインピーダンスが周波数の関数として変化することを理解する必要があります。その結果、設計者はしばしば以下のように伝送線インピーダンス計算問題に取り組みます：設計者は Altium DesignerのLayer Stack Manager、Polar Instruments、またはオンライン計算機を使用して、正確な 50オームのインピーダンスの幅を決定します。設計が完了し、Sパラメータをシミュレートまたは測定すると、設計者は実際のトレースインピーダンスが損失のないインピーダンスとかなり異なることを発見します。上記は単終端トレースと差動トレースの両方に適用されます。損失によるインピーダンスの偏差を推定する方法が必要であることは明らかです。この方法により、損失のないインピーダンス計算が実際に役立ちます。以下で見るように、損失による偏差は誘電体の損失正接の関数です。高損失正接を持つマイクロストリップ例（Df =

マルチボードPCBのシグナルインテグリティ

マルチボードPCBシグナルインテグリティ：完全ガイド 1 min Blog PCB設計者

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システムエンジニア/アーキテクト

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システムエンジニア/アーキテクト

システムエンジニア/アーキテクトマルチボードPCBアセンブリは、信号整合性のルールを守り、低EMIを確保しなければなりません。これら二つの側面は密接に関連しており、この包括的なガイドで説明されています。

BGAピンピッチのシグナルインテグリティ

224G-PAM4および448Gにおける信号整合性へのBGAピンピッチの影響 1 min Blog PCB設計者

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PCB設計者 PCB業界は、製造と信号整合性の両方の面で、常に半導体パッケージングに遅れをとっているようです。業界がデモから生産へと移行する224Gインターフェースを楽しみにしている中、Ethernet AllianceやSNIA/SSFのような組織は、超高データレートの次世代に焦点を当てています。28GHzから56GHzの帯域幅に達すると、信号整合性に影響を与える主要な要因が再び変化し、パッケージからPCBへのインターフェースでの損失と信号歪みが増加します。これは、誘電体から銅の粗さへの損失プロファイルの変化が原因ではありません。理由は、PCBへの垂直遷移の構造、特にBGAパッケージの下側にあるものによるものです。BGAファンアウトルーティングのためのビア設計は、224G-PAM4および次世代448Gデータレートでの信号整合性に大きく影響を与える主要な要因です。業界がこれらの高速データレートに目を向けるにつれて、56GHzでのパッケージングとPCB構造における信号整合性を決定する要因は、448Gで必要とされるより高いチャネル帯域幅でも適用されます。以下で見るように、56G-NRZや112G-PAMで機能したBGAおよびコネクタのピンピッチとサイズは、224G-PAM4では機能しない可能性があり、448Gでは確実に機能しません。これらの構造が信号整合性にどのように影響するか、およびPCB内およびパッケージング内でのMIAおよびボールアウト遷移を評価するために使用されるべき重要な指標を見ていきます。 224G PAM4で信号整合性にBGAピッチが重要な理由は? 224G PAM4インターフェースはナイキスト周波数が56 GHzであり、これはチャネル帯域幅がDCから少なくともこの値まで広がることを要求します。56 GHz近くでは、PCB内のBGAパッケージに接続する典型的なボールおよびビア構造は、電磁場共鳴とほぼ一致するサイズおよび長さのスケールを持っています。これらの共鳴に達すると、私たちは重大な帯域幅制限効果を見始めます。そして、これらの共鳴がピンピッチの関数であるため、これらの周波数で作業する際にはパッケージ設計の一部としてこれを考慮する必要があります。 56 GHzまで正確な入力インピーダンスマッチングを持つビアを設計することは、関連する課題です。以下の理由により関連しています： 56 GHz帯域幅で動作する差動インターフェースは、帯域幅仕様全体でマッチした入力インピーダンスを必要としますビアは、56 GHz以下で電磁場の局在が不足するために放射を開始する可能性がありますその後、信号ビアの周りの電磁場の局在を復元するためにステッチングビアが必要になります差動ビアのアンチパッドと層の厚さは、異なる周波数範囲でビアの入力インピーダンスに影響を与えます 56

フェライトビーズの周波数

フェライトビーズ使用のための3つの周波数範囲 1 min Blog 電気技術者

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PCB設計者

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PCB設計者

PCB設計者 3つの運用シナリオは、フェライトビーズのインピーダンスにおける3つの重要な周波数範囲と、それらがデジタルシステムのノイズにどのように影響するかを示しています。

超高密度インターコネクト(HDI) PCBのシグナルインテグリティ

薄型ウルトラHDI PCB層におけるシグナルインテグリティ 1 min Blog PCB設計者

PCB設計者

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PCB設計者 PCBの信号整合性は、HDIや超HDI PCBで使用される超薄層PCBを見るときに変化し始めます。

フォトニクス、次世代通信プロセッサ

フォトニクス、次世代通信プロセッサ 1 min Podcasts PCB設計者

PCB設計者

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PCB設計者フォトニックiPhoneやスマートフォンは必要ですか？今日は非常に興味深いトピックを、iPRONICSのCTO兼共同創設者であるDaniel Pérez López氏をゲストに迎えてお話しします。プログラマブル・フォトニクスについてです。

PCB インピーダンス表

PCBインピーダンス表の読み方 1 min Blog PCB設計者

PCB設計者

PCB設計者

PCB設計者 PCBインピーダンス表は、特定の層におけるトレースインピーダンスの値を示していますが、デザイナーが材料やスタックアップを選択しない限り、その値は示されません。