Análise de tempo em design pcb de alta velocidade

Para os engenheiros de design de sistemas digitais, a análise de tempo é uma parte importante do design de PCB de alta velocidade. Especialmente com o surgimento do barramento de 100M, após a taxa de borda do sinal atingir picosegundos, o desempenho do sistema é mais dependente do design front-end, o que requer análise e cálculo de tempo precisos no início do projeto. A análise de tempo e a integridade do sinal são inseparáveis, e a boa qualidade do sinal é a chave para garantir relacionamentos de cronometragem. Problemas de qualidade de sinal causados pela reflexão, crosstalk e outros fenômenos provavelmente trafegam mudança de tempo e desordem, e devemos considerar os dois juntos ao projetar.

O ponto de partida da análise de tempo é determinar o esquema de projeto de acordo com o estabelecimento do sinal ou manter a relação de tempo. Este método percorre todo o processo de design, incluindo design de IC, design de placa e design de sistema.

O tempo de voo refere-se à diferença do momento em que o sinal é enviado para o momento em que o sinal está estável na extremidade receptora, e é usado para expressar o atraso causado pela fiação e carga. No caso de baixa velocidade, pode ser determinado por método aproximado, mas no desenho do PCB de alta velocidade, deve ser determinado pelo método de simulação devido a fatores como efeito de linha de carga e transmissão. Após a determinação do tempo de voo, o cálculo de tempo pode ser implementado usando uma tabela ou método manual para verificar se o sinal atende aos requisitos da amostra de sinal e de ressarição. Da mesma forma, inverta esse processo para obter regras de comprimento de roteamento.

A característica do modo relógio comum é que os relógios dos transceptores são fornecidos pela fonte comum do relógio. Tem duas características. Uma delas é que os dados precisam chegar à extremidade receptora dentro de um ciclo, e a segunda é que a diferença do relógio tem uma grande influência no tempo.

Normalmente, quando o relógio e os dados são acionados pelo mesmo tipo de interface, o cálculo de tempo só precisa considerar a diferença de fase entre eles. Se este não for o caso, a diferença de fase (como o comprimento da fiação) precisa ser ajustada de acordo com o tempo de voo. O método no sentido de que o roteamento do relógio de dados é de igual comprimento torna-se ineficaz.

No design, outros fatores como ruído de comutação, interferência entre símbolos e loops não ideais têm impacto na fase do sinal. Portanto, por um lado, devemos razoavelmente adicionar margens de design no design de tempo, e, por outro lado, precisamos adotar outros métodos de design para reduzir a influência da interferência.