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Signal Integrity

DDR5 PCB 설계 및 신호 무결성: 설계자가 알아야 할 사항

DDR5 PCB 레이아웃, 라우팅 및 신호 무결성 가이드라인 DDR5 표준의 발표는 2020년 7월에 발표되었으며, 제안된 표준을 따르는 첫 RAM 모듈의 개발 발표 후 약 18개월 후였습니다. 이 표준은 DDR4의 3200 MT/sec/pin에 비해 5200 MT/sec/pin을 초과하는 최고 속도를 허용하며, JEDEC 등급 속도는 최대 6400 MT/sec/pin까지이며 채널 대역폭은 최대 300 GB/s까지 증가합니다. 이 새로운 세대의 8, 16, 32 GB 용량 메모리에 대한 수요는 기술이 더 상업화됨에 따라 이전 세대보다 앞서 나갈 것입니다. 더 빠른 속도, 낮은 공급 전압, 그리고 더 높은 채널 손실은 DDR5 PCB 레이아웃 및 설계에서 엄격한 마진과 허용 오차를 만들지만, DDR5 채널의 신호 무결성은 여전히 일반적인 신호 무결성 지표로 평가될 수 있습니다. 이 분야에서 다룰 내용이 많지만, 이 글에서는 DDR5에서 신호 무결성을 문서 읽기

고급 PCB를 위한 고속 라우팅 지침

고급 PCB를 위한 고속 라우팅 지침 이 고속 라우팅 지침을 사용하여 이 고급 보드를 만들 수 있습니다 새로운 디자인은 계속해서 더 빨라지고 있으며, PCIe 5.0은 32 Gb/s에 도달하고, PAM4는 신호 무결성과 속도를 한계까지 밀어붙이고 있습니다. 적절한 인터커넥트 디자인은 고급 장치의 낮은 노이즈 마진, 완벽한 전력 안정성 요구 사항 등을 고려하여 신호가 제대로 수신될 수 있도록 해야 합니다. 고급 장치가 낮은 신호 수준에서 작동함에 따라, 고속 라우팅 지침은 인터커넥트 전체에서 임피던스 불연속으로 인한 신호 손실, 왜곡 및 반사를 방지하는 데 중점을 둡니다. 특히 다중 레벨 신호를 사용할 때 초고속 신호 전송을 위해서는 여기에 제시된 모든 고속 설계 지침을 심각하게 고려하고 실천에 옮기기 시작해야 합니다. 중요한 고속 라우팅 지침 고속이 특히 새로운 PCIe 세대에서 서브 나노초 영역에 이르고, 고속 네트워킹 장비를 문서 읽기

히트싱크에서 발생하는 EMI와 대처 방법

커패시터 방열판에서 발생하는 EMI와 대처 방법 적절한 방열판을 선택하면 시스템을 시원하게 유지하고 EMI를 방지할 수 있습니다. 분명하지 않거나 대부분의 설계자들이 확인하지 않을 수도 있지만, 방열판은 스위칭 요소에 연결될 때 EMI를 발생시킬 수 있습니다. 이는 전원 공급 장치 설계에서 흔한 문제이며, 방열판이 고전류를 높은 주파수로 스위칭하는 구성 요소와 접촉할 때마다 발생합니다. 방열판에서 EMI를 줄이려면 전도성 및 복사성 부분을 균형있게 조절해야 하며, 이를 위해 몇 가지 간단한 설계 단계를 수행할 수 있습니다. 방열판과 기생 커패시턴스로 인한 EMI 대부분의 설계자들이 보드의 구성 요소에 대한 방열판을 선택할 때 고려하는 것은 아마도 제조업체의 권장 사항을 따르는 것일 겁니다. 제조업체가 권장하는 것과 유사한 크기의 방열판을 사용할 수도 있지만, 열전도율이 더 높은 재료로 만들어진 방열판을 사용할 수도 있습니다. 일부 설계자들은 문서 읽기

Altium Designer에서의 주파수 변조 시뮬레이션

Altium Designer에서의 주파수 변조 시뮬레이션 아날로그 신호를 다룰 때는 작동 중 고조파 왜곡과 같은 문제를 방지하기 위해 장치가 선형적으로 작동하고 있는지 확인해야 합니다. 아날로그 장치에서의 비선형 상호작용은 깨끗한 아날로그 신호를 왜곡시킵니다. 회로도나 데이터시트만 보고 아날로그 회로가 클리핑되는지 여부를 알아차리기 어려울 수 있습니다. 신호 체인을 수동으로 추적하는 대신, 시뮬레이션 도구를 사용하여 장치의 동작 행태에 대한 통찰을 얻을 수 있습니다. 주파수 변조 시뮬레이션과 같은 중요한 시뮬레이션은 Altium Designer^®의 사전 레이아웃 시뮬레이션 기능을 사용하여 쉽게 수행할 수 있습니다. 이 글에서는 이전 시뮬레이션에서 이어서 트랜지스터가 있는 회로에 FM 소스를 도입할 것입니다. 여기서의 아이디어는 아날로그 소스와 함께 사용할 수 있는 입력 값의 범위를 파악하여 장치가 선형 범위, 즉 비선형 회로가 더 이상 선형적으로 문서 읽기

고속 신호를 위한 지연 조정: 알아야 할 사항

고속 신호를 위한 지연 조정: 알아야 할 사항 PCB에서 길이가 일치하는 선로 오실로스코프에서 두 신호의 읽기 값을 살펴보면, 신호 트레이스 간의 길이/타이밍 불일치가 하류 게이트를 부적절하게 트리거할 수 있음을 알 수 있습니다. 마스터 클록 신호의 전송 시간과 다른 컴퓨터 인터페이스에서 보낸/받은 데이터의 왕복 시간을 살펴볼 때 상황은 더욱 악화됩니다. SDRAM은 슬레이브 장치에 클록을 배치하고 검색된 데이터와 함께 클록 신호를 보내는 방식으로 이 문제를 잘 해결했으며, 다른 인터페이스(USB 3.0, SATA 등)는 데이터에서 직접 클록 신호를 추출합니다. 나머지 우리에게는, 여러 병렬 인터커넥트, 차동 쌍의 트레이스, 그리고 클록 신호 간의 지연 조정을 통해 데이터가 올바른 시간에 올바른 장소에 도착하도록 보장합니다. 길이 조정 방식을 적용하는 것은 단순한 길이가 아니라 다양한 신호/인터페이스 표준에서의 신호 지연 시간을 다루는 것을 문서 읽기

PCB에서의 신호 왜곡: 원인과 해결책

PCB에서의 신호 왜곡: 원인과 해결책 고속 신호의 길이 매칭은 모두 동기화에 관한 것입니다... 신호 왜곡은 신호 무결성과 회로 분석에 대한 많은 논의에서 종종 언급됩니다. 더 많은 네트워킹 제품이 더 높은 속도로 작동하고 복잡한 변조 방식을 사용함에 따라, 신호 왜곡이 비트 오류율에 기여하는 심각한 문제가 되고 있습니다. 왜곡 원인은 전기적 연결에서 더 빠른 데이터 속도를 방해하는 주요 병목 현상으로 지적되고 있습니다. 동일한 문제는 10GHz 주파수대에서 작동하는 아날로그 신호에서도 볼 수 있습니다. RF/무선 분야의 더 많은 설계자들이 설계, 테스트 및 측정 중에 이러한 신호 왜곡 원인을 이해할 필요가 있습니다. 선형 대 비선형 신호 왜곡 신호 왜곡의 모든 원인은 선형 또는 비선형으로 분류될 수 있습니다. 이들은 고조파 생성 측면에서 차이가 있습니다. 비선형 왜곡 원인은 신호가 원인을 통과할 때 고조파를 생성하는 반면, 선형 문서 읽기

고속 PCB 설계에서 접지면 간격을 넘지 마세요

고속 PCB 설계에서 접지면 간격을 넘지 마세요 전자 제품 및 PCB 포럼을 자주 둘러보는데, 같은 질문이 계속해서 나오는 것을 보게 됩니다: 왜 접지면의 분할 위로 트레이스를 라우팅해서는 안 되는가? 이 질문은 메이커부터 고속 PCB 설계에 갓 발을 들여놓은 전문 디자이너에 이르기까지 모두에게서 나옵니다. 전문 신호 무결성 엔지니어에게는 답이 명백해야 합니다. 오랜 시간 PCB 레이아웃 엔지니어이든 가끔 디자인을 하는 사람이든, 이 질문에 대한 답을 이해하는 것이 도움이 됩니다. 답은 항상 절대적인 명제로 제시됩니다. 저는 PCB 설계 질문에 절대적인 용어로 답하는 것을 그다지 좋아하지 않지만, 이 경우에는 답이 분명합니다: 접지면의 간격 위로 신호를 라우팅해서는 안 됩니다. 이에 대해 더 깊이 파고들어 왜 접지면의 간격 위로 트레이스를 라우팅해서는 안 되는지 이해해 봅시다. 접지면 간격: 저속 및 고속 설계 이 질문에 답하기 위해서는 DC 문서 읽기

회로 설계에서의 과도 신호 분석을 위한 도구

회로 설계에서의 과도 신호 분석 도구 적절한 시뮬레이터를 사용하면 이러한 회로들을 가지고 과도 신호 분석을 수행할 수 있습니다. 저는 여전히 제 첫 미분 방정식 수업을 기억합니다. 처음 다룬 주제 중 하나는 감쇠 진동 회로와 많은 다른 물리 시스템에서 발생하는 과도 신호 응답이었습니다. PCB의 연결부와 전원 레일에서의 과도 응답은 비트 오류, 타이밍 지터 및 기타 신호 무결성 문제의 원인이 됩니다. 과도 신호 분석을 통해 완벽한 회로 설계로 가는 길에 어떤 설계 단계를 밟아야 할지 결정할 수 있습니다. 간단한 회로에서의 과도 신호 분석은 손으로 검토하고 계산할 수 있어, 시간의 함수로 과도 응답을 그래프로 그릴 수 있습니다. 더 복잡한 회로는 손으로 분석하기 어려울 수 있습니다. 대신, 시뮬레이터를 사용하여 스키마 디자인 중에 시간 영역 과도 신호 분석을 수행할 수 있습니다. 올바른 디자인 소프트웨어를 사용하면 코딩 기술조차 문서 읽기

감쇠 및 반사 전달과 직렬 종단 저항

감쇠 및 반사 전달과 직렬 종단 저항 전송선을 포함하는 보드에서 트레이스, 소스 및 부하 임피던스 매칭은 중요합니다. 이러한 조건에 도달하기 위해, 단일 종단 전송선에 시리즈 종단 저항을 사용하는 설계를 볼 수 있습니다. 이를 수행하는 이유는 때때로 신호를 늦추기 위해서이거나, 또는 드라이버의 출력 임피던스를 설정하기 위해서일 수 있습니다. 누구에게 물어보느냐에 따라 다릅니다. 놀랍게도, 시리즈 저항의 배치에 대한 오해가 가끔 있습니다. 제기되는 몇 가지 질문들은 다음과 같습니다: 시리즈 저항을 수동으로 배치해야 할 때는 언제인가요? 단순히 목표 임피던스로 전송선을 설계하는 것에 의존할 수 있는 경우는 언제인가요? 짧은 전송선과 긴 전송선에서는 무엇을 해야 하나요? 시리즈 저항을 사용할 때 부하 용량과 그라운드 바운스가 신호 무결성에 어떤 역할을 하나요? 단일 종단선과 차동선 사이에 차이가 있나요? 시그널링 표준에 임피던스 요구 문서 읽기

디지털 IC에 사용할 디커플링 커패시터의 크기는 얼마여야 할까요?

디커플링 커패시터 계산: 디지털 IC에 어떤 크기를 사용해야 할까요? 이 디커플링 캐패시터들의 크기가 적절한가요? PCB 설계 지침에서, 특히 고속 디지털 설계 "전문가들" 사이에서 반복적으로 언급되는 것은 적절한 디커플링 캐패시터 크기를 찾는 것입니다. 이는 때때로 PDN에서 이 캐패시터들이 수행해야 할 역할이나 전력 무결성을 보장하는 데 있어서의 그들의 역할에 대한 완전한 이해 없이 다루어지곤 합니다. 저는 또한 수십 년 전의 지침을 기본으로 하는 많은 응용 노트들을 보았는데, 이는 디지털 집적 회로의 전원 및 접지 핀을 연결하기 위해 세 개의 캐패시터(보통 1 nF, 10 nF, 100 nF 또는 이와 유사한 것)를 배치하는 것입니다. 과거에는 이것이 아마도 괜찮았을 것입니다; 빠른 디지털 구성 요소에서 발생한 전력 무결성 문제는 핵심 전압에 방해가 될 정도로 나쁘지 않았으므로 세 개의 캐패시터가 수행한 작업은 충분히 좋았습니다. 오늘날의 빠른 집적 회로는 문서 읽기

대칭 스트립라인 임피던스 계산기 및 공식

대칭 스트립라인 인덕턴스 또는 임피던스 계산기 및 공식 이전 기사 에서, 우리는 서피스 및 임베디드 마이크로스트립 트레이스의 임피던스를 계산할 때 다양한 계산기를 사용하면 발생할 수 있는 일관성 없는 결과에 대해 살펴보았습니다. 이전 기사에서 언급된 많은 문제점들이 스트립라인 임피던스 계산기에도 적용됩니다. 대칭 스트립라인은 비대칭 스트립라인보다 수치적으로나 분석적으로 다루기가 더 쉽습니다. 여기서는 대칭 스트립라인에 대한 다양한 임피던스 공식과 계산기를 간단히 비교해 보겠습니다. IPC 공식과 와델의 방법 마이크로스트립 임피던스 계산기의 경우와 마찬가지로, 스트립라인 임피던스 계산기는 주로 IPC-2141 공식이나 와델의 방정식에 의존합니다. 계산기가 이러한 방정식을 적절한 근사치로 구현하는지 항상 주의 깊게 확인해야 합니다. 시작하기 위해, 이 기사에서 사용된 기호는 아래에 표시된 기하학적 형상에 해당합니다: 대칭 스트립라인 기하학적 형상 많은 문서 읽기

PCB 설계에서 EMI/EMC 표준 충족

PCB EMI/EMC 가이드라인: 디자인에서 EMI/EMC 표준 충족하기 만약 두 대의 휴대폰을 서로 옆에 두었을 때 갑자기 둘 다 제대로 작동하지 않는다면 어떨까요? 다행히도, 이런 일이 발생하지 않도록 설계자와 제조업체들은 이러한 기기들이 전도성 및 방사성 EMI에 대한 EMC 기준을 준수하도록 심각한 노력을 기울였습니다. 어떤 기기도 시장에 출시되기 전에 EMC 기준을 준수해야 합니다. 이것이 복잡하게 들릴 수 있지만, 다음 기기가 EMC 테스트를 통과하도록 도울 수 있는 몇 가지 간단한 설계 전략이 있습니다. 다양한 EMC 기준 기관과 그들의 사양을 인지하는 것부터 시작하는 것이 좋습니다. PCB 설계를 위한 EMC/EMI 기준 EMC 기준은 규제 기준과 산업 기준의 두 가지 큰 범주로 나뉩니다. 귀하의 설계에 대한 규제 기준은 제품을 시장에 출시하고 판매하고자 하는 위치(반드시 설계되거나 제조된 위치는 아님)에 따라 달라집니다. 가장 초기의 EMC 기준 중 문서 읽기

트레이스 임피던스 계산기와 공식 정리

트레이스 임피던스 계산기와 공식 정리 일반인이나 PCB 설계에 있어서 수학적 기반은 대체로 확립되었다고 생각하는 사람들에게 명확하지 않을 수 있지만, 트레이스 임피던스를 계산하기 위한 올바른 공식에 대해 많은 의견 불일치가 있습니다. 이러한 불일치는 온라인 트레이스 임피던스 계산기에도 확장되며, 설계자들은 이러한 도구의 한계를 인식해야 합니다. 트레이스 임피던스 계산기의 문제점 선호하는 검색 엔진을 사용하여 트레이스 임피던스 계산기를 찾으면 여러 개를 발견할 수 있습니다. 이러한 온라인 계산기 중 일부는 다양한 회사에서 제공하는 프리웨어 프로그램이고, 다른 일부는 출처를 인용하지 않고 공식만 나열합니다. 일부 계산기는 특정 가정, 관련된 근사치를 사용한 공식의 세부 사항을 나열하지 않고, 어떤 맥락도 없이 결과를 제공합니다. 이러한 점들은, 예를 들어, 인쇄된 트레이스 안테나를 위한 임피던스 매칭 네트워크를 설계할 때 매우 문서 읽기

6층 스택업 EMC

EMC 향상을 위한 6층 PCB 스택업 설계 6층 PCB는 높은 넷 수와 작은 크기를 가진 다양한 응용 프로그램에 경제적이고 인기 있는 스택업입니다. 큰 보드는 4층 스택업으로도 잘 작동할 수 있으며, 보드의 각 측면 사이의 격리를 보장하기 위해 신호 레이어를 희생할 수 있습니다. 올바른 6층 스택업을 사용하면 다른 레이어 사이의 EMI를 억제하고 높은 넷 수를 가진 미세 피치 구성 요소를 수용할 수 있습니다. 그러나 4층이나 8층 스택업을 사용하는 것이 더 합리적인 경우도 있으며, 이러한 판단을 내리기 위해 보드의 평면 레이어 기능을 이해하는 것이 도움이 됩니다. 전원, 접지 및 신호 평면이 몇 개 필요한가요? 이 질문에 대한 답변은 매우 중요하며 정말로 보드의 응용 프로그램에 따라 달라집니다. 제한된 공간을 가진 밀집된 보드를 라우팅하는 경우, 모든 것이 저속이거나 DC인 경우, 두 개의 평면 레이어와 네 개의 신호 레이어로도 충분히 문서 읽기

고속 설계

고속 PCB 설계에서의 EMI: 신호 상승 시간 이해하기 고속 설계에 대해 더 알아보고, 고속 PCB 레이아웃에서 스위칭 속도, 상승 시간, 그리고 EMI를 다루는 방법을 배우세요. 문서 읽기

PCB 라우팅 팁: BGA 팬아웃 옵션 탐색하기

PCB 라우팅 팁: BGA 팬아웃 옵션 탐색하기 Tom은 회사 내에서 승진하여 새로운 부사장이 되었습니다. 그는 열심히 일하고, 관계를 맺으며, 회사에 대한 지식을 꾸준히 쌓아왔습니다. 하지만 불행히도 Tom은 회사의 주요 부문에 전염병처럼 퍼진 심각한 질병인 약어병(acronymitis)에 걸렸습니다. Tom은 아무리 노력해도 약어를 사용하지 않고는 말할 수 없었습니다. 때로는 그의 아내가 그가 잠꼬대로 약어를 사용해 말하는 것을 들을 수 있었습니다. 불행히도 약어병에 대한 유일한 알려진 치료법은 1800년대 중반에 여행하는 사기꾼들이 판매하던 알 수 없는 엘릭서입니다. 이 엘릭서는 시냇물과 같은 외관, 일관성, 그리고 맛을 가졌지만, “TPS가 제공하는 DER에 대한 CMR이 FERC, NERC, RTOs, ISOs에 의해 연구되었다”고 설명하는 모든 남성, 여성, 아이를 치료할 수 있었습니다. 약어는 죽지 않는다 — 그저 서서히 사라질 문서 읽기

PCB 설계에서의 전송선 계산기

PCB 설계에서의 전송선 지연 계산기 전송선은 현대 생활을 가능하게 하는 그런 속임수 같은 복잡한 것들 중 하나입니다. 단순한 금속 케이블처럼 보이는 것이 실제로는 정밀하게 설계된 시스템입니다. PCB 상의 트레이스도 마찬가지이며, 이는 전자 장치를 구동하는 혈관과 같습니다. 그렇다면 전송선이란 무엇일까요? 이 용어는 PCB 상의 트레이스와 민간 전력선 사이의 비유를 만들기 위해 처음 도입되었습니다. “전송선”이라는 용어는 많은 맥락 없이 자주 사용됩니다. PCB 상의 모든 트레이스가 전송선인 것은 아니며, 일부 경우에는 전송선에 대한 설계 규칙이 중요해집니다. 내 트레이스가 전송선인가요? “전송선”이라는 용어는 PCB 상의 트레이스의 구성이 아닌 행동을 나타냅니다. 주어진 트레이스는 어떤 조건에서는 전송선으로 행동할 수 있으며 다른 조건에서는 단순한 도체로 행동할 수 있습니다. 트레이스가 전송선처럼 작동하는지 여부는 신호가 문서 읽기