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ADCは、サンプルレートと解像度の値が増加するにつれて扱いが難しくなる気まぐれなコンポーネントです。ADCの解像度とサンプルレートは正確な信号再構築において課題を生み出しますが、ADCの性能に大きく影響する領域が一つあります。それは、PCBレイアウトにおけるグラウンドの定義です。 ADCのピン配置が記述される方法と、いくつかの古いアプリケーションノートがADCの使用法を説明する方法は、不正確なレイアウトとルーティングを生み出し、それがADC入力にノイズを結合させる可能性を生み出します。その結果、入力信号の疑似ランダムな変動により、信号の再構築が不正確になります。EMIも強くなる可能性があります。これは、スタックアップ、グラウンドの物理的分離、またはその両方により、PCBレイアウトがADCの正しいグラウンディングを許可しない場合です。 この記事では、ADCピンについて、そしてそれがグラウンディングの意味するところについていくつかの文脈を提供します。この分野のEMCの専門家は同意します...

MIMO機能を使用するRFおよびセンシングシステムには、仮想アンテナの設計と配置に関するいくつかの重要な設計上の制約があります。これらのシステムでは、より高い解像度とより高い送受信ゲインが必要なため、ビームフォーミングと低レベル信号の受信用により多くのアンテナを配列に詰め込む傾向があります。この傾向には理由があり、アンテナ配列システムの重要な概念に関連しています。 複数の送信アンテナと受信アンテナが同じ場所に配置されている場合、それらは連動して、仮想アンテナ配列と呼ばれるものを形成します。仮想配列はアンテナの実際のセットではなく、アンテナ配列の動作を説明する数学的に同等のオブジェクトです。空間多重化を含むMIMO仮想配列機能を可能にするアンテナ配列を構築する上で重要なのは、仮想配列内で仮想アンテナの配置を設計することです。 アンテナをPCB上で適切にグループ化することにより、実際の配列の送受信ゲインが高くなるように仮想配列を設計できます。これは通常...

この記事に深入りする前に、簡単な答えをお伝えしましょう。既に製造されたPCBの反りを修正することは、おそらくできません。適切な材料が選択され、基板が正しくリフローに入れられる限り、組み立て中に反りが生じないように防ぐことはできます。 この記事では、そのようなポイントのいくつかについて説明し、反りが生じた基板を回復させるためのポイントをいくつか検討します。未組み立ての回路基板の反りを修正することは高度な作業であり、基板をガラス転移温度以上に加熱して圧迫する必要があります。個人の設計者であり、メーカーから裸の回路基板や組み立てられた基板のバッチを受け取った場合、それらを修正することはできません。これらを廃棄する方が良いでしょう。この記事の後半でその理由を説明します。 PCBの反りを防ぐ方法 PCBの反り防止を見る前に、反りの原因についていくつか見てみましょう： パネル内の混在した向き： パネル内での向きを混在させてパネルあたりの基板数を最大化することは、誘惑的です。 CTEとTgの...

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PCB設計アプリケーションには、人々が愛憎交じる感情を抱くツールがあります：オートルーターです。私は、トレースが多く含まれていた最初のいくつかの設計でオートルーターを使用しました。これらの初期のボードには、制御インピーダンスや損失予算のようなルーティングの自由を制限する要件がありませんでした。おそらく、PCBレイアウトを行う経験をもっと積むために、これらの初期のボードを手作業でルーティングすべきでしたが、とにかくオートルーターを使用しました。 多くの現行世代のオートルーターは、これらの要件のそれぞれをある程度満たしていますが、ルーティング空間をマッピングする際に採用するグリッドベース、形状ベース、または幾何学的アプローチは、より密度が高く、非直交で、幾何学的に不規則なコンポーネントパッケージング技術に深刻な制限をもたらします - これらの技術は、現代のボード設計でより一般的になっています。現行世代のオートルーターは、その幾何学的な制限のため、"オートルーターで作成されたように見える...

最高性能のオペアンプは、しばしば正と負の電圧がオペアンプの供給レールに接続された分割電源を必要とします。このプロジェクトでは、私が設計している差動オシロスコーププローブ用の正/負のデュアルレール電源を構築することになります。デュアルレール電源は非常に便利であり、将来的に複数の用途に使用することが確実なので、電源を別のプロジェクトとして作成しています。 過去に、このブログでデュアル電源構成について話しましたが、このプロジェクトではそのアドバイスを実装し、負のレギュレータを構築することになります。 私の差動プローブは幅広い信号に接続される予定なので、オペアンプへの電力が非常に安定しており、低ノイズであるだけでなく、オシロスコープとテスト対象のデバイスの両方から完全に隔離されていることを確認したいと考えています。したがって、このボードは9Vバッテリーで駆動されます。AAバッテリーも良い選択ですが、正と負の供給の両方にスイッチングレギュレータが必要になり...

高速インターフェースは、一般的に差動ペアとしてルーティングされたシリアルバスや、高いクロックレートで動作する並列バスとして構築されます。これらのバスでは、信号群が要求されるクロッキングウィンドウ内で受信コンポーネントに到着できるように、バス内のトレースがマッチした長さである必要があります。この長さのマッチングは、クロッキング信号の長さと、バス上を移動する信号の立ち上がり時間によって制約されます。 例えば、DDR3/4メモリインターフェースでは：8ビットのデータのそれぞれには、関連するデータストローブと差動クロックがあります。データはストローブからキャプチャされるため、ストローブに関連するデータビットは、そのストローブビットに近い長さでマッチングされなければなりません。CSI-2のような他のプロトコルでは、カメラインターフェースに接続する複数の差動ペアが並列にルーティングされています。これらの差動ペアは、各ペア内でトレースがマッチしている必要があり...

チャンネルコンプライアンスを示す特定のシグナルインテグリティー測定基準を検証するために高速デジタルチャンネルを特徴付ける方法はたくさんあります。Sパラメーターやインピーダンスなどは有用ですが、デジタルビットストリームで評価すべき重要な測定値が1つあります。それは、アイダイアグラムです。 アイダイアグラムは、チャンネルコンプライアンスの一部として有用な測定またはシミュレーションです。この測定では、信号の動作に同時に影響を与える可能性のあるさまざまな要因が示され、最終的にはチャンネル内のエラーと損失の認定が可能になります。この記事では、アイダイアグラムから手動で抽出できる基本的な測定値のいくつかと、それらの測定値を用いてチャンネル設計の改善戦略を立てる方法について詳しく説明します。 シグナルインテグリティー解析におけるアイダイアグラム アイダイアグラムとは？ アイダイアグラムとは、デジタルシステムのチャンネル設計を評価するために使用される基本的な1つの測定方法です。これには...

非機能パッドに関する議論は、しばしば全てか無かの議論として枠組みされ、信頼性や信号完全性への影響についての議論が豊富にあります。ビアにそれらを残すべきか、あるいは全てのビアからそれらを取り除くべきか？どのような設計決定にもトレードオフがあり、通常、設計のある側面が他のすべてを優先します。非機能パッドの使用に関して一般化されたルールはないため、設計者は特定のアプリケーションを考慮して、レイアウトに非機能パッドを含めるべきかどうかを決定する必要があります。 この記事では、信号完全性、信頼性、およびルーティング密度の3つの観点から非機能パッドの問題を検討します。一部の設計では、これらの問題は互いに排他的であるため、以下に挙げる設計上の課題のうち、製品にとって最も重要なものを決定する必要があります。 非機能パッドを用いた設計の信頼性 テレグラフィングとECM故障 スルーホールビアに非機能パッドが存在すると、「テレグラフィング」と呼ばれる状態を引き起こす可能性があります...