Сохранение целостности электрических сигналов. Книга.
Добавлено: Вт май 07, 2019 11:38:36
Андрей Трундов
Добрый день, друзья!
С днем Радио!
За много лет работы мне удалось успешно завершить ряд проектов. В последнее время большая их часть связана с передачей по различным стыкам как внешним, так и внутренним, высокоскоростных сигналов различных стандартов. Освоил работу с Hyperlinx пакета Mentor Graphics, изучил большой объем литературы.
В результате предлагаю Вашему вниманию самую важную информацию для правильной разработки как электрических схем, так и печатных плат.
https://ridero.ru/books/widget/sokhrane ... _signalov/
Электронная версия в скором времени будет выложена и на других сайтах litres, ozon, amazon и др. Изучайте материал, жду ваших замечаний и предложений, отзывов.
На данном форуме готов дать необходимые пояснения и при наличии возможности - могу консультировать по различным вопросам, касающимся проверки и разработки ваших электронных схем и печатных плат. Все вопросы по теме целостности сигналов готов обсудить при их появлении.
Спасибо за внимание! Успехов в Ваших разработках!
Re: Сохранение целостности электрических сигналов. Книга.
Добавлено: Чт май 09, 2019 11:26:44
alex_asd
Подержал автора - приобрел.
Было интересно во вступлении, про навесной монтаж.
Но все же хотелось бы от автора видеть темы на форуме, для начинающих котят

Re: Сохранение целостности электрических сигналов. Книга.
Добавлено: Чт май 09, 2019 15:07:13
Андрей Трундов
Спасибо за поддержку! Отвечу в этой теме на интересующие вопросы. Буду ждать Ваш отзыв. С днем победы! Друзья!
Добавлено after 56 minutes 33 seconds:
Начну, по ходу буду отвечать на вопросы. Тему, кстати, нужно изменить, чтобы не выглядело как реклама, например, Разработка высокоскоростных схем.
Сигнал должен быть принят приемником после всех возможных передряг в пути. Есть много стандартов сигналов, но важно всегда одно. Амплитуда должна быть выше и ниже порогов срабатывания в приемнике. Один фронт или спад должны защелкиваться только один раз, те есть фронт и спад должны быть линейны.Третий важный момент, времянка. Ну и четвертое, выбросы. Они не должны приводить к ложным срабатываниям и повреждению входов приемника. Все это называется Сохранение целостности исходного сигнала. Все это должна обеспечить линия передачи данных.
Не слышу вопросов, друзья
Добавлено after 13 minutes 58 seconds:
Искажения сигнала в линии происходят по трем основным причинам. 1. Неоднородности в линии. Проще, любая неоднородность это резкое изменение волнового сопротивлнния. Где есть неоднородность, есть отражение сигнала, когда отраженная копия искажает исходный импульс, и излучение, когда есть потеря мощности. В результате, ступеньки, колебания, провалы и т.п. В ненужных местах.
2. Искажения из-за неравномерности АЧХ линии передачи, завал и ограничение спектра, либо локальные провалы и резонансы в АЧХ. 3. Влияние помех и наводок. Победить все это - и значит сохранить целостность сигнала или правильно спроектировать линию передачи.
Линия передачи в книге - это проводник в плате, конечно же с опорным слоем для пути протекания возвратного тока. Кроме того это и контакт разъема, и провод в кабеле. Про ряды Фурье здесь писать не буду, а то новая книга получится. Модератора попрошу изменить название темы, как написано выше. Спасибо!
Книга будет очень полезна и разводчикам печатных плат, как показывает опыт. А схемотехникам нужно будет согласовывать цепи в критичных местах и следить за работой конструкторов.
Добавлено after 2 hours 2 minutes 5 seconds:
Добавил страничку автора, вдруг будут новости - поделюсь.
https://ridero.ru/author/trundov_andrei_v2rku/
Re: Сохранение целостности электрических сигналов. Книга.
Добавлено: Сб май 18, 2019 22:05:52
Андрей Трундов
alex_asd - еще раз спасибо за поддержку и покупку книги!
Буду рад услышать Ваши отзывы, замечания, предложения.
Специально для Вас немного поясню, почему платы, собранные навесным монтажом, с точки зрения Signal Integrity, часто работали сразу и лучше, чем односторонние платы, разведенные просто по фен-шую.
Как я писал в книге в главе пример из практики, волновое сопротивление проводника превышает 300 Ом. Это значительно больше, чем волновое сопротивление 50 Ом, которое рекомендовано для одиночных цепей. Или 75 Ом - для антенных усилителей и телевизионного кабеля РК-75. В результате в линии передачи возникает серьезная неоднородность. Либо в месте соединения любого драйвера сигнала с линией (вых. сопротивление передатчика примерно 10 Ом - сопротивление линии минимум 300 Ом), либо в месте соединения линии с тем же антенным кабелем (вых. сопротивление линии 300 Ом, сопротивление кабеля 75 Ом). Применив формулу для коэффициента отражения, вы увидите, что в первом случае он будет равен Г = (10-300/10+300) = -1. Это фактически режим стоячей волны, когда амплитуда напряжения в линии удваивается, ток стремится к нулю и сигнал никуда не бежит. Для случая с кабелем ситуация не лучше Г = (300-75)/(300+75) = 0,62. То есть, грубо, в линию идет только 40% энергии сигнала. Остальное, отражаясь, приводит к изменению формы сигнала, потере его целостности. Если речь о синусе, то это просто потеря мощности. Если сигнал имеет более сложную форму, искажения приводят к его неузнаваемости.
Что же происходит, если тот же монтаж сделать не через одностороннюю плату, а навесным монтажом. При навесном монтаже вы можете использовать известный провод МГТФ, сечением, скажем, 0,5 мм2. Чем больше ширина или сечение проводника, тем ниже его волновое сопротивление. Здесь также как и в односторонней плате нет опорного слоя, провод - одиночный, без экрана. Но в плате ширина проводника 0,2 мм, а провод мы, для сравнения, выбрали 0,5 мм2. Если учитывать, что на высоких частотах энергия сигнала сосредотачивается в тонком скин слое снаружи провода, можно предположить что эквивалентная ширина проводника будет даже больше 0,5 мм. В результате, просто сохранив пропорцию, мы увидим, что волновое сопротивление провода МГТФ будет примерно в три раза ниже чем для проводника печатной платы (такая оценка грубая, только для сравнения, поскольку нельзя говорить о волновом сопротивлении без опорного слоя и пути протекания возвратного тока). И составит волновое сопротивление для провода уже не 300 Ом, а 100 или даже ниже. В этом случае коэффициент отражения также будет иметь более низкие значения, что будет способствовать режиму бегущей волны, который получается при полном согласовании передатчика с линией передачи. Если добавить еще и последовательный согласующий резистор, сопротивлением от 50 до 100 Ом, линия была бы хорошо согласована.
Вот такое простое объяснение факта, который замечали многие в радиолюбительской практике - когда плата, собранная навесным монтажом, работает сразу и лучше, чем плата, сделанная без учета знаний о сохранении целостности сигналов.
Успехов! :)
[size=85][color=green]Добавлено after 8 hours 23 minutes:[/color][/size]
За отсутствием интереса к теме прошу ТЕМУ ЗАКРЫТЬ.
Я не продавец, пришел не продавать, поделиться опытом не получилось.
Спасибо за внимание!
Желаю успехов в Ваших разработках! :)
ТЕМА ЗАКРЫТА!