Электрофизическое проектирование печатных плат. Знакомство с программами моделирования/анализа HyperLynx SI, PI, Thermal Mentor (A Siemens Business) и Cadence Sigrity
Реклама. ООО «ЛитРес», ИНН: 7719571260.
Оглавление
А. В. Трундов. Электрофизическое проектирование печатных плат. Знакомство с программами моделирования/анализа HyperLynx SI, PI, Thermal Mentor (A Siemens Business) и Cadence Sigrity
Аннотация автора
Аннотация технического представителя компании Mentor (A Siemens Business)
Предисловие
1. Электроника. Краткий курс
Основные понятия
Система передачи информации
Цифровой импульс
Оценка качества линии передачи. Глазковая диаграмма
Пассивные радиоэлементы
Резистор
Катушка индуктивности
Конденсатор
Типовые звенья из пассивных электрических элементов
Переходные характеристики типовых звеньев
Колебательный контур и резонанс
Стоячая волна или «собственный резонанс» линии передачи
Электрическое поле
Магнитное поле
Электромагнитное поле
Перекрестные наводки
Электромагнитная волна в ближнем и дальнем поле
Электрический экран
Магнитный экран
2. Линия передачи
Понятие линии передачи
Эквивалентные схемы линии передачи
АЧХ и ширина полосы частот линии передачи
Типы линий передачи печатной платы
Примеры распределения полей в типовых линиях передачи
Волновое сопротивление линии передачи
Коэффициент отражения. КБВ и КСВ
Однородность линии передачи. Выбор волнового сопротивления
Неоднородности индуктивного типа
Неоднородности емкостного типа
Емкостная нагрузка линии передачи
Зависимость входного импеданса линии передачи от длины волны
Влияние отражений на форму сигнала в линии передачи
Скорость распространения сигнала в линии передачи
Зависимость параметров линии передачи от критической длины линии
Определение основного резонанса линии передачи
Оценка необходимости согласования линии передачи
Методы согласования неоднородностей
3. Правила сохранения целостности сигналов и питания
Сохранение целостности электрических сигналов
Правила обеспечения электромагнитной совместимости
Выравнивание длин проводников в параллельных и последовательных шинах
Сохранение целостности питания и земли
4. Практические рекомендации для проектирования печатной платы
Порядок разработки печатной платы
Проектирование печатной платы с учетом технологии производства
Организация классов и критерии выбора критичных цепей
Организация стека печатной платы
Размещение элементов на печатной плате
5. Знакомство с пакетами моделирования/анализа целостности сигналов/питания
Необходимость применения пакетов моделирования/анализа
Краткое описание возможностей продукта HyperLynx SI, PI, Thermal компании Mentor (A Siemens Business)
Возможности и достоинства HyperLynx SI, PI, Thermal. Комментарии эксперта
Возможности и достоинства Cadence Sigrity. Комментарии эксперта
6. Анализ качества линий передачи печатной платы в среде HyperLynx. Краткий курс
Общий маршрут анализа конструкции печатной платы
Проверка стека печатной платы
Назначение цепей питания
Назначение дифференциальных линий
Настройка меню «Перекрестные наводки»
Настройка меню «Опции»
Выбор цепи для анализа
Установка терминирующей нагрузки или схемы согласования
Дополнительные возможности программы
Параметры переходных отверстий
Анализ формы сигнала в режиме осциллографа HyperLynx SI
Резонанс при отсутствии согласования
Анализ переходной характеристики в режиме осциллографа HyperLynx SI
Анализ глазковой диаграммы в режиме осциллографа HyperLynx SI
Анализ ЭМС в среде HyperLynx SI
Анализ целостности питания в HyperLynx PI
Анализ падения напряжения в HyperLynx PI
Другие виды анализов в цепи питания
Анализ тепловых процессов в HyperLynx Thermal
7. Примеры анализа характеристик линий передачи
Пример анализа линии передачи по переходной характеристике
Оценка прохождения сигналов в «идеальной» линии передачи
Заключение
Список рекомендуемой литературы и указателей
Отрывок из книги
Информация, предложенная вашему вниманию, собрана из различных источников и посвящена разработке качественных печатных плат и радиоэлектронных устройств.
В первой части книги внимание уделено раскрытию известных электрических понятий [8], на которых основаны различные типы, конструкции, схемы, методы моделирования/проектирования/анализа линий передачи печатных плат, правила сохранения целостности электрических сигналов и питания. Вторая часть посвящена описанию порядка разработки печатных плат, правил и методов успешного проектирования радиоэлектронных устройств. В третьей части книги представлены практические примеры применения программных пакетов, позволяющих выполнить все необходимые проверки параметров платы до передачи в производство.
.....
В линиях передачи печатной платы с высоким значением индуктивности при быстром изменении скорости нарастания/спада цифрового импульса возможно появление значительных выбросов напряжения как в сигнальной линии, так и в соседних проводниках. В цепях и полигонах питания на изгибах проводников, на внутренних и внешних углах полигонов, локальное увеличение индуктивности приводит к увеличению плотности тока и росту импеданса цепи.
Катушка индуктивности препятствует быстрому изменению напряжения на ее выводах. После разрыва цепи, в которую она установлена, катушка пытается вернуть в цепь накопленную энергию в виде тока. Явление электромагнитной индукции, открытое М. Фарадеем, заключается в возникновении в катушке или замкнутом контуре электрического тока, если магнитный поток, пронизывающий данный контур, изменяется во времени.
.....