高速互連系統(tǒng)中差分線的信號完整性分析
本文關(guān)鍵詞: 高速互連 共模電流 PEEC 高速連接器 出處:《西北工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:在高速互連系統(tǒng)中,高速信號經(jīng)過互連線時會產(chǎn)生延遲、反射、衰減、串?dāng)_、色散等信號完整性問題。如何在高速PCB設(shè)計過程中充分考慮信號完整性問題,并采取有效的控制措施,已成為高速互連系統(tǒng)設(shè)計成敗的關(guān)鍵因素。本文主要的研究內(nèi)容是基于電磁場理論對實際工程中遇到的信號完整性問題進(jìn)行理論分析,并結(jié)合工程經(jīng)驗給出概況性結(jié)論,旨在為信號完整性工程師的設(shè)計提供參考和借鑒。首先,針對工程應(yīng)用中經(jīng)常遇到的因端口失配導(dǎo)致的信號完整性差這一實際問題,以二端口網(wǎng)絡(luò)作為例子,定量給出端口歸一化阻抗和S參數(shù)之間的關(guān)系,并結(jié)合工程經(jīng)驗,給出高速差分互連的通用端口標(biāo)定方法。其次,針對在高速系統(tǒng)設(shè)計中遇到的共模電流如何產(chǎn)生的問題,以對稱地差分傳輸線和非對稱地差分傳輸線為研究對象,采用部分元等效電路提取(PEEC)算法,對兩種傳輸線進(jìn)行等效電路提取,利用CST分別對兩種傳輸線進(jìn)行場和路的仿真,并將路仿真結(jié)果與場仿真結(jié)果加以對比,證明算法的準(zhǔn)確性,通過分析兩種差分傳輸線線上的電流分布,給出如下結(jié)論:共模電流的產(chǎn)生源自不對稱的參考平面,共模電流的輻射是高速互連中EMI的主要源泉。最后給出整套高速連接器的S參數(shù),TDR,眼圖,EMI仿真方案,旨在幫助信號完整性工程師完成高速系統(tǒng)的預(yù)設(shè)計,將潛在的信號完整性問題成功排除。
[Abstract]:In high speed interconnection system, the signal integrity problems such as delay, reflection, attenuation, crosstalk, dispersion and so on will occur when the high-speed signal passes through the interconnect line. How to fully consider the signal integrity problem in the design process of high speed PCB. And effective control measures have become a key factor in the design success or failure of high-speed interconnection system. The main research content of this paper is based on the theory of electromagnetic field to analyze the signal integrity problems encountered in practical engineering. And combined with engineering experience to give a general conclusion, in order to provide a reference for the design of signal integrity engineers. First of all. In view of the practical problem of poor signal integrity caused by port mismatch in engineering applications, the relationship between port normalized impedance and S parameters is quantitatively given with a two-port network as an example. Combined with engineering experience, the universal port calibration method of high speed differential interconnection is given. Secondly, the common mode current generated in the design of high speed system is discussed. Taking symmetrical differential transmission line and asymmetric differential transmission line as research objects, two transmission lines are extracted by using partial element equivalent circuit extraction algorithm. The field and circuit of two transmission lines are simulated by CST, and the simulation results are compared with the results of field simulation. The accuracy of the algorithm is proved, and the current distribution on the two differential transmission lines is analyzed. The results are as follows: the generation of common-mode current originates from the asymmetric reference plane, and the radiation of common-mode current is the main source of EMI in high-speed interconnection. Finally, the S-parameter of the whole high-speed connector is given. The purpose of EMI simulation scheme is to help the signal integrity engineer to complete the predesign of high speed system and eliminate the potential signal integrity problem successfully.
【學(xué)位授予單位】:西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TN402
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,本文編號:1450539
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