Перейти к содержанию

Расчет формы сигнала

Значимой задачей в области обеспечения целостности сигналов является отслеживание формы сигнала после прохождения через линию передачи.
Рассмотрим в качестве примера линию передачи, соединяющую микросхему памяти DDR4 и ПЛИС. Отследим форму сигнала на выходе линии согласованной микрополосковой линии передачи с маской, расположенной на первом слое типовой структуры 6-и слойной печатной платы толщиной 1,5 мм.
Источник изображения типовой структуры – сайт www.rezonit.ru.

Рис. 1 Типовая структура 6-и слойной печатной платы
Рис. 1 Типовая структура 6-и слойной печатной платы

Определите ширину проводника, соответствующую волновому сопротивлению в 40 Ом с помощью расчета «Без потерь», см. Рис. 2.

Рис. 2 Расчет ширины проводника
Рис. 2 Расчет ширины проводника

Подробное описание расчета представлено в разделе Расчет ширины проводника.
Рассчитанная ширина проводника составит 0,3170 мм.
Переключите тип расчета в области настроек на «Временной анализ» → «Форма сигнала», при этом заданные параметры линии передачи сохранят свои значения.
Определите параметры линии передачи (Рис. 3):

  • Длина линии (LTL) – 100 мм;
  • Сопротивление источника (ZS) – 40 Ом;
  • Сопротивление приемника (ZL) – 40 Ом;
  • Амплитуда сигнала (Y2) – 1,2 В;
  • Передний фронт (TR) – 100 пс;
  • Задний фронт (TF) – 100 пс;
  • Плоская часть импульса (PW) – 300 пс;
  • Период повторения (PER) – 1 нс.

Рис. 3 Параметры расчета
Рис. 3 Параметры расчета

Перейдите к отображению графика с помощью панели «Настройка результатов», см. Рис. 4.

Рис. 4 Форма сигнала
Рис. 4 Форма сигнала

На графике видно, что амплитуда  сигнала немного уменьшилась и составляет 1,1 В, фронты сигнала увеличились и составляют ~110 пс. Кроме этого графическое отображение предоставляет информацию о задержке сигнала, в данном случае она составляет ~640 пс.
Аналогичные расчеты могут быть выполнены и для дифференциальных линий передачи, а в качестве сигнала может быть выбран аналоговый сигнал.