Pytanie o wzorce dopasowania długości śladu dla sygnałów wysokiej prędkości

Rozmawialiśmy z kolegą i nie zgadzaliśmy się co do różnych sposobów dopasowywania sygnałów wysokiej prędkości. Chodziliśmy z przykładem układu DDR3.

Wszystkie sygnały na poniższym obrazku są sygnałami danych DDR3, więc są bardzo szybkie. Aby dać Ci obraz skali, cała oś X obrazu wynosi 5,3 mm, a oś Y 5,8 mm.

Moim argumentem było to, że dopasowanie długości wykonane jak w środkowym śladzie na obrazie może być szkodliwe dla integralności sygnału, chociaż opiera się to tylko na intuicji, nie mam danych, aby to poprzeć. Pomyślałem, że ślady w górnej i dolnej części obrazu powinny mieć lepszą jakość sygnału, ale znowu nie mam danych potwierdzających to twierdzenie.

Chciałbym usłyszeć wasze opinie i szczególnie doświadczenia na ten temat. Czy istnieje ogólna zasada dotycząca dopasowywania długości śladów wysokiej prędkości?

Niestety nie mogłem tego zasymulować w naszym narzędziu SI, ponieważ ma trudności z importowaniem modelu IBIS dla używanego przez nas układu FPGA. Jeśli mogę to zrobić, zdam raport.

Twoja intuicja jest prawidłowa, w zależności od prędkości krawędzi i tego, jak blisko są te serpentynowe ścieżki, możesz powodować własne problemy. Absolutnie będą się ze sobą łączyć, jakbyś się zastanawiał. W rzeczywistości, jeśli jest wystarczająco ciasny, komponent wysokiej częstotliwości może po prostu łączyć się prosto przez krzywe S, jakby ich nawet nie było.

Powstaje zatem pytanie, czy sprzężenie będzie problemem w twojej aplikacji. Wyglądają wystarczająco daleko od siebie na tym zdjęciu dla DDR3, ale trudno powiedzieć. Oczywiście zawsze najlepsza byłaby symulacja ścieżki, ale wiem, że nie zawsze mamy dostęp do drogich narzędzi, gdy ich potrzebujemy :)

Wygląda jednak na to, że podążasz właściwą ścieżką. Oto Johnson mówi o tym trochę więcej.

Nie pracuję z pamięcią DDR, więc założę się, że nie ma możliwości wyrównywania biurka na chipie, a dopasowanie długości jest w rzeczywistości wymagane. Jeśli same układy są w stanie wykonać wypaczanie, oczywiście powinieneś użyć tej funkcji zamiast rozszerzać ślady, aby dopasować długość.

Ale biorąc pod uwagę, że wymagane jest dopasowanie długości, wygląda na to, że wszystko, co robisz, jest wykonywane jak najlepiej. Głównie dlatego, że 1 faktycznie dopasowujesz długość, a 2 używasz łuków zamiast łuków 90 lub 45 stopni.

W swoim komentarzu wspominasz o trosce, że wężowaty kształt ustawia ślad równolegle do siebie. To uzasadniona obawa, ale niewiele można na to poradzić. Na pewno nie sugerowałbym, aby przesunąć dwa żetony dalej, aby umożliwić dalsze oddzielanie śladów --- a poza tym prawdopodobnie masz ograniczenie miejsca na planszy, aby temu zapobiec. Biorąc pod uwagę, że odstępy między śladami wyglądają na 4x lub więcej szerokości śladu, nie spodziewałbym się, że spowoduje to poważny problem.

Oczywiście symulacja za pomocą HyperLynx lub innego dobrego narzędzia SI jest lepszym sposobem na uzyskanie ostatecznej odpowiedzi. Powinieneś być w stanie zasymulować ten konkretny problem bez posiadania modeli dla rzeczywistych układów.

Jedną z rzeczy, których nie pokazałeś, jest układanie na stole. Bez dobrej symulacji i dobrej znajomości materiałów nie jest oczywiste, że prędkość propagacji na warstwach wewnętrznych jest równa prędkości na warstwach zewnętrznych (prawdopodobnie nie jest) i że ścisłe dopasowanie długości między warstwami jest właściwe rzecz do zrobienia. Nawet jeśli to uwzględniłeś, możesz spodziewać się pewnych różnic w materiałach, które spowodują niedopasowanie między opóźnieniami śledzenia na różnych warstwach.

W przypadku sygnałów mikrofalowych należy unikać ostrych zakrętów na torach, aby uniknąć złożonych efektów utraty powrotu. Dlatego wszystkie są gładkimi liniami. Aby poprawić integralność sygnału, potrzebujesz płaszczyzny uziemienia. Wtedy jest mniejsza wrażliwość na różnice w układzie i przesłuchy, o ile dopasowana jest długość ścieżki. Grubość śladu należy obliczyć na podstawie pożądanej impedancji w celu poprawy odpowiedzi TDR i współczynnika odbicia.

Twoje oprogramowanie układowe powinno generować taką samą długość linii na żądanie.

Oferowanych jest tutaj wiele innych rozważań dotyczących układu DDR3 .