Я должен связать конвертер видеоформатов с АЦП, который преобразует аналоговые данные RGB в цифровые. Соединение между этим АЦП и преобразователем представляет собой 20-битную шину данных, которая работает на частоте около 170 МГц. Так как у меня есть ограничения области PCB, я не могу точно соответствовать длине трассы этой шины данных. Я слышал, что есть согласованные допуски длины трассы в зависимости от частоты, чтобы это не повредило получение сигнала получателем.
Мой вопрос заключается в том, как рассчитать допуски на длину трасс в конструкции высокоскоростной печатной платы? (в дифференциальной парной маршрутизации и высокоскоростной маршрутизации на шине данных)
pcb
pcb-design
high-frequency
high-speed
Thilina S. Ambagahawaththa
источник
источник
Ответы:
Соответствие длины относится к срокам, поэтому, если вы хотите знать, насколько точно вы должны соответствовать длине, вы должны понимать бюджет времени для вашего интерфейса. Сигналы покидают ваш источник и прибывают в пункт назначения с некоторыми временными отношениями. Вашему приемнику требуется определенное временное соотношение между часами и данными, чтобы гарантировать его правильную работу. Обычно это определяется как время установки и удержания, или как долго до истечения времени, когда ваши данные должны быть действительными, и как долго после того, как они должны оставаться действительными.
В системе есть несколько вещей, которые вписываются в этот бюджет, одной из которых будет ваша маршрутизация. Иногда производитель сообщает вам эту информацию, в других случаях вы должны получать ее из данных синхронизации входных и выходных сигналов вашего передатчика и приемника. Конечно, легко сказать, что я должен точно соответствовать, потому что тогда вам не нужно об этом думать :)
Но давайте подумаем об этом на минуту. У вас есть сигнал 170 МГц? Это период 5,882 нс. Что произойдет, если вы направите все свои данные с точностью до одного дюйма часов. Какая будет наихудшая разница во времени. Время распространения микрополоски для верхнего слоя составляет около 150 пс / дюйм. Таким образом, разница в 1 дюйм искажает сигнал данных от тактовой частоты +/- 150ps. Это действительно совсем неплохо, учитывая ваш период 5.882 нс. На самом деле 170 МГц действительно не так быстро.
Если вы поняли перекос на выходе вашего передатчика, а также время установки и удержания для вашего приемника, вы можете найти число для приемлемой задержки маршрутизации. Конечно, есть и другие факторы, джиттер часов, ISI и т. Д., Но это должно дать вам хорошее представление о том, что вы можете сделать.
источник
При отсутствии спецификации для стандарта шины или синхронизации приемника вы можете применить эмпирическое правило, например, чтобы отклонение составляло менее 5% от тактового периода. Сигналы на плате FR4 распространяются со скоростью, равной примерно половине скорости света, поэтому вы хотите, чтобы ваш самый длинный след был не более чем на 44 мм длиннее самого короткого следа. Не слишком сложно. Предпочтительно, длина следа часов должна быть где-то посередине.
Между прочим, целостность аналогового сигнала может быть большей проблемой, чем цифровая в этой конструкции. Вы должны позаботиться о том, чтобы не связывать переключение шума от цифровых линий в аналоговые входные сигналы. Прочитайте советы Генри Отта (особенно № 4, 8, 9, 10, 17) и, предпочтительно, купите его книгу.
источник