전파의 정확성: 단일 트랙 및 차동 쌍에 대한 길이 일치 탐색 및 조정

최초 게시일 Jul 12, 2024, 업데이트 되였습니다. Jul 27, 2024

1 분

고속 PCB 설계의 복잡한 세계에서는 원활한 데이터 전송을 위해 정확한 신호 무결성을 달성하는 것이 무엇보다 중요합니다. 길이 매칭과 튜닝은 단일 종단 트랙과 차동 쌍 모두 신호가 왜곡이나 타이밍 문제 없이 목적지에 도달하도록 보장하는 데 중추적인 역할을 합니다. 이 블로그 게시물에서는 길이 일치의 중요성, 이와 관련된 과제, PCB 레이아웃에서 단일 트랙과 차동 쌍을 모두 조정하기 위한 모범 사례를 자세히 살펴보겠습니다.

길이 매칭의 중요성

A- 신호 타이밍:

다양한 트레이스에서 일관된 신호 타이밍을 유지하려면 길이 일치가 중요합니다. 고속 애플리케이션에서는 트레이스 길이의 작은 변화라도 신호 왜곡을 초래하고 전체 시스템 성능을 저하시킬 수 있습니다.

B- 신호 무결성:

길이 일치는 신호 왜곡을 최소화하는 데 도움이 되며 신호가 목적지에 동시에 도착하도록 보장합니다. 이는 DDR 메모리, 고속 직렬 버스 및 차동 신호와 같은 인터페이스에 특히 중요합니다.

C- 누화 완화:

차동 쌍의 균형 잡힌 길이는 누화 위험을 줄입니다. 잘 일치하는 트레이스는 신호 간의 의도된 위상 관계를 유지하고 간섭을 방지하며 깨끗하고 안정적인 신호 경로를 보장하는 데 도움이 됩니다 .

단일 트랙의 길이 일치

A- 크리티컬 네트:

시스템의 기능에 중요한 신호나 트레이스를 찾아 정확한 길이 매칭이 필요한 부분을 확인하십시오. 여기에는 클록 신호, 주소 라인 또는 시스템 기능에 중요한 기타 신호가 포함될 수 있습니다.

B- 공차 고려 사항:

설계 신호 요구 사항에 따라 길이 불일치에 대한 허용 오차를 정의하십시오. 고속 인터페이스의 경우 더 엄격한 허용 오차가 일반적으로 필요합니다.

C- 라우팅 기술:

신호 무결성을 유지하면서 트레이스의 길이를 조정하기 위해 굴곡형 라우팅, 뱀형 라우팅, 또는 교차 비아와 같은 라우팅 기법을 활용하십시오.

차동 쌍의 길이 일치

A-쌍 스큐:

쌍 스큐는 차동 쌍의 두 트레이스 간의 길이 차이를 나타냅니다. 신호가 원하는 위상 관계로 수신기에 도착하도록 쌍 스큐를 최소화합니다.

B- 튜닝 기술:

차동 쌍의 트레이스 길이를 조정하기 위해 튜닝 기법을 사용하십시오. 이를 위해 한 트레이스를 연장하고 다른 트레이스를 단축하여 원하는 길이 매칭을 달성할 수 있습니다.

C- 대칭 라우팅:

차동 신호 쌍의 트레이스를 대칭적으로 배선하면 특성 임피던스를 유지하고, 공통 모드 노이즈의 위험을 줄이는 데 효과적입니다.

길이 일치 모범 사례

A- 설계 규칙 검사(DRC) 사용:

설계 단계에서 길이 불일치나 규칙 위반을 식별하고 수정하기 위해 DRC 검사를 실행하십시오.

B- 신호 무결성 도구 활용:

신호 무결성 시뮬레이션 도구를 활용하여 길이 불일치가 미치는 영향을 분석하고, 그에 따라 트레이스를 조정하십시오.

C- 일관된 유전체 재료:

쌍 내 트레이스의 유사한 신호 전파 속도를 보장하기 위해 일관된 유전체 재료를 사용하세요.

D- 연속 반복:

시뮬레이션 결과와 실제 측정값을 기반으로 레이아웃을 지속적으로 반복하고 개선하여 최적의 길이 일치를 달성합니다.

결론

고속 PCB 설계에서는 신호 전파의 정밀성이 필수적입니다. 단일 트랙과 차동 쌍 모두에 대해 길이를 맞추고 튜닝하는 작업은 전자 시스템의 신뢰성과 성능을 높이는 데 중요한 역할을 합니다. 길이 매칭의 중요성을 이해하고 적절한 라우팅 기술을 사용하며 시뮬레이션 도구를 활용하면, 엔지니어들은 고속 설계의 복잡한 문제를 해결할 수 있고, 신호가 정확하고 정밀하게 도착하도록 보장할 수 있습니다. 기술이 계속 발전하면서, 신중한 길이 매칭의 중요성은 성공적인 PCB 레이아웃의 핵심 요소로 남을 것입니다.