Разработка высокоскоростных печатных плат глазами инженера-схемотехника. Сохранение целостности электрических сигналов
А. В. Трундов
Книга является переработанным и дополненным изданием публикации «Высокоскоростные печатные платы. Сохранение целостности электрических сигналов».Основное внимание уделено описанию правил и рекомендаций для проектирования печатных плат, основанных на применении физических законов распространения электрических сигналов в линиях передачи.Цель книги – помочь инженерам и конструкторам лучше понимать схемотехнические требования, предъявляемые при разработке печатных плат высокоскоростных устройств.
Разработка высокоскоростных печатных плат глазами инженера-схемотехника
Сохранение целостности электрических сигналов
А. В. Трундов
© А. В. Трундов, 2019
ISBN 978-5-0050-4028-2
Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
Предисловие
Ошибка на каждом этапе разработки и производства электронной аппаратуры значительно увеличивает конечную стоимость опытных образцов, серийных изделий. При разработке высокоскоростных электрических схем ошибка часто бывает связана с недооценкой задачи сохранения целостности сигналов. За рубежом ее решением начали заниматься еще в 70—80 гг. прошлого века. Успехи в этой области позволили перейти от громоздких параллельных шин к современным последовательным интерфейсам. Благодаря этому появилось цифровое телевидение, интернет, спутниковая телефония.
В нашей стране, к сожалению, даже внутри крупных предприятий отсутствуют отделы, занимающиеся решением данной задачи. Только 1 марта 2015 г был введен в действие межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 61188-1-2-2013 «Печатные платы и печатные узлы. Проектирование и применение», идентичный международному стандарту IEC 61188-1-2:1998. В нем внимание разработчиков впервые обращено к серьезным требованиям, предъявляемым современной электронной промышленностью к разработке печатных плат. Межгосударственный стандарт появился только через 15 лет после выхода международного стандарта практически без изменений.
О чем эта книга
Данная книга является переработанным и дополненным изданием ранее опубликованной книги «Высокоскоростные печатные платы. Сохранение целостности электрических сигналов». В процессе общения с читателями в рамках различных форумов при обсуждении первой книги было принято решение написать и опубликовать новую статью с целью популяризации направления сохранения целостности сигналов среди радиолюбителей и профессионалов. Статья получила высокий рейтинг, массу положительных отзывов, была скопирована блогерами и до сих пор существует в открытой сети под названием «Разработка высокоскоростных печатных плат глазами инженера- схемотехника». Также был получен ряд замечаний и предложений, отреагировать на которые я попытался в данном издании.
Вы не увидите здесь сложной теории, формул, матричных методов описания линий передачи и СВЧ устройств. Я не открою здесь новых секретов обеспечения помехоустойчивости и повышения электромагнитной совместимости. Для этого есть много книг, написанных другими авторами [1 – 6].
Благодаря успешному практическому опыту работы инженером-схемотехником, изучению литературы по теме сохранения целостности сигналов, мне удалось собрать в одном издании ряд простых для понимания и повторения практических рекомендаций, которые хочу предложить Вашему вниманию.
В процессе работы на одном из предприятий электронной промышленности я понял, что инженерам конструкторам печатных плат часто не хватает знания основ схемотехники, радиотехники, электроники. Это мешает правильной расстановке приоритетов при принятии конструкторских решений. Именно для конструкторов печатных плат предназначена первая вводная часть этой книги. Информация о конструкции печатных плат, способах организации стека будет полезна, в свою очередь, инженерам-схемотехникам.
Главной задачей, которую решает разработчик линии передачи данных, является сохранение целостности сигнала на входе приемника после прохождения среды передачи, где мог