고속 PCB 설계 입문: 신호 경로

직항이 없어 목적지까지 가는 항공 여행을 계획해본 적이 있나요? 저는 있습니다. 아마도 이미 알고 계시겠지만, 문제될 것이 없습니다. 저는 항공사 웹사이트의 여행 계획자를 사용하여 모든 여행 세부 사항을 알아서 계획하게 합니다. 제가 해야 할 일은 출발지와 목적지를 입력하는 것뿐이고, 계획자가 제 여정을 결정해주며 환승에 충분한 시간을 갖도록 합니다. 정말 간단합니다.

모든 여행 계획을 직접 해야 한다면 얼마나 많은 시간이 소요될지 상상해 보셨나요? 다양한 항공사, 항공편, 출발 및 도착 시간을 조사한 다음, 그 모든 정보를 종합하여 최적의 경로를 찾아내야 합니다.

여러 환승 항공편이 필요한 항공 여행은 인쇄 회로 기판(PCB)의 신호 경로와 매우 유사합니다. 신호 경로는 시작점과 종착점이 있으며, 그 사이에 여러 연결점이 있습니다. 마치 항공 여행처럼 말이죠. 그리고 여정을 시간에 맞추듯이, PCB 상의 신호 경로를 라우팅하는 것은 모든 개별 네트의 길이와 파라미터를 결정해야 하므로, 최소한으로도 시간이 많이 소요되는 일입니다.

다행히도, 우리는 항공사 웹사이트가 여행 계획 도구를 사용하여 여행을 구성하는 것과 같은 방식으로 신호 경로를 관리할 수 있는 PCB 레이아웃 소프트웨어 도구를 가지고 있습니다. 신호 경로와 오늘날의 PCB 레이아웃 소프트웨어 도구가 어떻게 여러분이 그것들을 다루는 데 도움이 될 수 있는지 살펴보겠습니다. 저는 여러분에게 어떤 이국적인 사막 섬으로의 문제없는 여행을 약속드릴 수는 없지만, 다음 고속 PCB 설계에서 신호 경로를 다루는 방법에 대해 더 나은 이해를 약속드릴 수 있습니다.

신호 경로란 무엇인가?

신호 경로는 신호가 그 출발지에서 여러 구성 요소와 네트를 거쳐 목적지까지 가는 경로입니다. 예를 들어, 인라인 종단 저항이 있는 두 부품 사이의 간단한 전송선을 고려해 보십시오. 첫 번째 네트는 드라이버 핀을 저항의 한쪽 끝에 연결하고, 두 번째 네트는 저항의 다른 쪽 끝을 수신기 핀에 연결합니다. CAD 시스템에서 이것은 두 개의 다른 네트이지만, 고속 설계 목적으로, 두 네트는 하나의 신호 경로를 형성합니다.

고속 PCB를 설계할 때, 트레이스의 폭과 보드 레이어 스택업을 지정하는 방법을 통해 라우팅의 임피던스를 제어할 수 있습니다. 또한 트레이스 라우팅의 길이를 제어하고 다른 트레이스와 트레이스 길이를 맞출 수 있습니다. 고속 PCB 설계 기술을 개발하는 다음 단계는 신호 경로를 라우팅하는 것입니다. 개별 네트워크에 대해서뿐만 아니라 전체 신호 경로에 대해 제어된 임피던스와 매칭된 트레이스 길이를 라우팅해야 하므로, 여전히 필요하지만, 오늘날 사용되는 CAD 도구들은 신호 경로 라우팅에 많은 도움을 줄 수 있습니다.

라우팅을 위한 신호 경로 구성하기

신호 무결성을 유지하는 신호 경로를 구성하려면 CAD 도구에서 신호 경로 클래스를 생성하고 해당 클래스에 적절한 넷을 할당해야 합니다. 신호 경로 클래스에 넷을 할당할 때, 수동으로 할당하거나, 소프트웨어에 이 옵션이 있다면 CAD 도구가 지정한 드라이버와 수신기를 기반으로 넷을 자동으로 할당하도록 할 수 있습니다. 넷을 수동으로 할당하든 자동으로 할당하든, 올바른 순서에 있는지 확인해야 합니다. 이는 신호 경로 넷의 라우팅 토폴로지가 올바른 순서인지 확인하기 위해서 중요합니다. 많은 설계자들이 신호 클래스에서 넷을 자동으로 할당한 다음 필요한 경우 수동으로 순서를 재조정합니다.

넷이 신호 경로 클래스에 할당되면, 신호 경로 클래스에 대한 다른 매개변수를 지정할 수 있습니다. 이 매개변수에는 허용되는 라우팅의 최대 및 최소 길이와 사용할 수 있는 비아의 최대 및 최소 양이 포함됩니다.