Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Дифпары MGT в Virtex-5
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Печатные платы (PCB) > Работаем с трассировкой
Rex
В спецификации к Virtex-5 указано, что дифпары MGT должны быть проложены между двумя слоями земли (..Ground planes should be used as reference planes for signals, as opposed to noisier power planes..) Однако в целях существенного уменьшения стэкапа есть мысль применить структуру GND - signal MGT - Power, причем в слое Power на пути следования дифпары есть разрыв шириной 0.5мм
Допустимо ли:
1) для обеспечения волнового сопротивления в качестве одного из опорных использовать слой Power, а не Ground ?
2) иметь один разрыв в опорном полигоне при условии, что есть второй непрерывный опорный полигон ?

Цена вопроса - 4 слоя.
Ant_m
Скорость какая?

Нельзя ли сделать, локальный, только под дифф парой полигон земли? Лучше питание разорвите, поставьте кучу переходных, и протащите питание на другом слое.

Если нет, то ставьте много, много конденсаторов 1000пФ, между землей и рвущимся полигоном питания, а также вдоль дифф пары.
Obstinate
Я использую структуру как в отладке ML505, GND-SIGNAL1-SIGNAL2-GND, при частоте 125Мгц.
cioma
А провести эти сигналы везде близко к неразорваному слою нельзя?
Возвратные токи идут по пути наименьшего импеданса, что для цифровых сигналов с быстрыми фронтами означает путь с наименьшей индуктивностью. Потому не важно земляной стой, или питание, или еще какой - если он ближе к сигнальному то возвратный ток потечет по нему.
Rex
Скорость - ~3 Гбит/с
Провести сигналы по другому нет возможности, поставить заплатки получается только для некоторых из 16 дифпар.


Рассматриваемый фрагмент стэкапа:
GND
Dielectric 180 u
Signal
Dielectric 200 u
POWER

Получается что непрерывный опорный немного ближе к сигнальному.

Если я ничего не упускаю, то единственная причина помещения дифпары между двух силовых слоев - это экранирование, так что небольшой разрыв не должен оказать заметного влияния.
Что касается волнового сопротивления, то по идее небольшой разрыв полигона для полосковой структуры ведет к незначительному отклонению. Но если посмотреть, то любые ПО ведут к тому же самому. Или ситуация, когда дифпара "выныривает" в слой ТОП, чтобы зайти на согласующие резисторы и снова уходит под полигоны. Тут фактически тот же самый разрыв, только гораздо больший, в несколько миллиметров длиной.
DuMaH
Цитата(Rex @ Jul 6 2010, 09:49) *
Если я ничего не упускаю, то единственная причина помещения дифпары между двух силовых слоев - это экранирование, так что небольшой разрыв не должен оказать заметного влияния.
А по краям полигонов питания могут идти неслабые импульсные токи. Так что от такого экранирования может сделаться только хуже.
Цитата
Что касается волнового сопротивления, то по идее небольшой разрыв полигона для полосковой структуры ведет к незначительному отклонению. Но если посмотреть, то любые ПО ведут к тому же самому. Или ситуация, когда дифпара "выныривает" в слой ТОП, чтобы зайти на согласующие резисторы и снова уходит под полигоны. Тут фактически тот же самый разрыв, только гораздо больший, в несколько миллиметров длиной.
Если так, то может быть лучше эту дифпару провести полностью в слое ТОР?
Rex
Цитата
А по краям полигонов питания могут идти неслабые импульсные токи. Так что от такого экранирования может сделаться только хуже.

Впервые слышу. Впрочем, в любом случае дифпары проходят далеко от краев полигона.
Цитата
Если так, то может быть лучше эти дифпары провести полностью в слое ТОР?

Однозначно нет. Толщина наружного слоя меди не гарантирована. Для таких скоростей это видимо смертельно.
DuMaH
Цитата(Rex @ Jul 6 2010, 12:17) *
Впервые слышу. Впрочем, в любом случае дифпары проходят далеко от краев полигона.
Вы же сами сказали про разрыв в полигоне питания, нет?
Цитата
Однозначно нет. Толщина наружного слоя меди не гарантирована. Для таких скоростей это видимо смертельно.
И что с того? Вам толщина важна или волновое сопротивление? Хороший производитель ПП его гарантирует в любом слое, если, конечно, заказать контроль импеданса.
cioma
На таких скоростях я бы на стекапе не экономил - если нет возможности провести правильно, нужно добавить два земляных слоя
VladimirB
Цитата(Rex @ Jul 6 2010, 12:17) *
Впервые слышу. Впрочем, в любом случае дифпары проходят далеко от краев полигона.

Однозначно нет. Толщина наружного слоя меди не гарантирована. Для таких скоростей это видимо смертельно.


Толщина меди снаружи может и имеет больший разброс чем во внутренних слоях, но никто вам не мешает сделать слабосвязанную диффпару, где связь между дорожкой и земляным плейном буде больше чем связь между дорожками в паре. В результате разбос в толщине меди позволит уложится в требуемый разброс волнового сопротивления.
На отладочных платах Xilinx такие слабосвязанные пары очень часто встречаются - посмотрите герберы на ML605 например.
Ну и контроль волнового сопротивления у китайцев стоит порядка 10% от стоимости заказа - не очень дорого.

Поэтому я за наружную разводку - небольшая потеря экранировки лучше чем большой скачок волнового сопротивления в месте разрыва полигона питания.


P.S. Как вообще СВЧ платы на двухслойках разводят с негарантированной толщиной меди ума не приложу? smile.gif.
Victor®
Цитата(Rex @ Jul 5 2010, 15:02) *
В спецификации к Virtex-5 указано, что дифпары MGT должны быть проложены между двумя слоями земли (..Ground planes should be used as reference planes for signals, as opposed to noisier power planes..) Однако в целях существенного уменьшения стэкапа есть мысль применить структуру GND - signal MGT - Power, причем в слое Power на пути следования дифпары есть разрыв шириной 0.5мм
Допустимо ли:
1) для обеспечения волнового сопротивления в качестве одного из опорных использовать слой Power, а не Ground ?
2) иметь один разрыв в опорном полигоне при условии, что есть второй непрерывный опорный полигон ?

Цена вопроса - 4 слоя.


Немного не в тему - но считаю это очень важным

Считается, что смысл "should be" следующий (согласно, RFC-2119)

"SHOULD. This word, or the adjective "RECOMMENDED", mean that there
may exist valid reasons in particular circumstances to ignore a
particular item, but the full implications must be understood and
carefully weighed before choosing a different course."

Почему-то многие считают, что "should", "shall", "must" соотвествует слову "должен". Но это, мягко говоря - не так.

Вообщем, Altera не обязывает Вас так поступать.

P.S. RFC-2119 "Key words for use in RFCs to Indicate Requirement Levels"
RandI
А как выглядит предложение, где конкретно говорится, что нужно проводник располагать между слоями земли?
Victor®
Цитата(RandI @ Jul 12 2010, 09:04) *
А как выглядит предложение, где конкретно говорится, что нужно проводник располагать между слоями земли?


"Signals must be placed between ground planes."
или
"Signals shall be placed between ground planes."

Вроде так....
DuMaH
Цитата(Victor® @ Jul 12 2010, 20:50) *
"Signals must be placed between ground planes."
или
"Signals shall be placed between ground planes."

Вроде так....
Топикстартер, видимо, уже все для себя выяснил wink.gif
Тем не менее, если кому интересно, абзац, посвященный опорным плоскостям включен в неизменном виде в юзергайды по встроенным приемопередатчикам MGT (UG076), GTP (UG196), GTX (UG198). Звучит так:
"Ground planes should be used as reference planes for signals, as opposed to noisier power planes. Each reference plane should be contiguous for the length of the trace, because routing over plane splits creates an impedance discontinuity. In this case, the impedance of the trace changes because its coupling to the reference plane is changed abruptly at the plane split. Furthermore, although a differential signal can cross narrow splits, there is a small common-mode component that cannot do so and is therefore reflected. This can cause signal distortion either directly, or indirectly by way of power supply disturbances and coupling."
Кратко резюмирую. Здесь нет требования располагать дифпары между опорными слоями. Здесь есть предостережение от использования "разорванных" плоскостей в качестве опорных и объяснение почему.
dysan
Цитата(VladimirB @ Jul 10 2010, 01:30) *
Поэтому я за наружную разводку - небольшая потеря экранировки лучше чем большой скачок волнового сопротивления в месте разрыва полигона питания.


Я тут в тренниге к HyperLynx нашел забавную картинку(прикладывается), на которой показано влияние наводки на смещение фронта сигнала жертвы и рядом говорится, что мол, излишняя наводка может стать причиной неверного переключения приемника жертвы. Так вот в контексте пар на топе, образующих что-то типа PCIe шины и наводки со стороны крайней пары, это может статься причиной смещения фазы сигнала по всей шине, что для ГГцовых сигналов может быть не айс. А вот, если их укладывать внутри, между слоями земли, без иных проводников/шин/трасс на этом слое... Хотя, может, я и ошибаюсь.
VladimirB
Цитата(dysan @ Jul 19 2010, 18:55) *
Я тут в тренниге к HyperLynx нашел забавную картинку(прикладывается), на которой показано влияние наводки на смещение фронта сигнала жертвы и рядом говорится, что мол, излишняя наводка может стать причиной неверного переключения приемника жертвы. Так вот в контексте пар на топе, образующих что-то типа PCIe шины и наводки со стороны крайней пары, это может статься причиной смещения фазы сигнала по всей шине, что для ГГцовых сигналов может быть не айс. А вот, если их укладывать внутри, между слоями земли, без иных проводников/шин/трасс на этом слое... Хотя, может, я и ошибаюсь.


Незнаю как для MGT и PCIe, но например в стандарте LVDS указано что синфазный сигнал должен быть подавлен на 1/16 или на 24дБ.
А так как всё поле дифференциального сигнала обычно сосредоточено в пространстве между проводниками и под проводниками в паре, то при соблюдении бокового расстояния между парами в 3-4 раза больше их ширины, наводки от соседних LVDS дифф.пар будут незначительны.
Rex
Цитата
Топикстартер, видимо, уже все для себя выяснил wink.gif


Действительно так, недавно плата сдана в производство. Благодарю всех за ответы, помогло сориентироваться. Таки я решил пренебречь скачками волнового в местах разрывов, уповая на то, что разрывы по своему воздействию будут сравнимы с эффектом пары ПО, а " довольно мощные импульсные токи по краям полигона" направлены перпендикулярно.
Предложение пустить по ТОПу не прошло, электрики категорически забраковали.

Как станем подымать - обязательно отпишу по результатам.
dysan
Цитата(VladimirB @ Jul 20 2010, 00:55) *
Незнаю как для MGT и PCIe, но например в стандарте LVDS указано что синфазный сигнал должен быть подавлен на 1/16 или на 24дБ.
А так как всё поле дифференциального сигнала обычно сосредоточено в пространстве между проводниками и под проводниками в паре, то при соблюдении бокового расстояния между парами в 3-4 раза больше их ширины, наводки от соседних LVDS дифф.пар будут незначительны.

Так ведь в том-то и дело, что речь идет о топе, т.е. наводка может появиться даже с соседнего устройства. Какая и откуда она будет? Хорошо, если это отладочный вариант, как у Авнета, там действительно - все на топе. Но назначение этой платы, я так думаю, побаловаться и в коробочку. А в жизни - кто может сказать, в какой помеховой обстановке придется жить сигналам этой платы? И руками какой степени искривления была отрассирована соседняя плата без малейшего представления о всяких там EMC? Не зря же аналоговые СВЧ платы суют в металлические корпуса и буржуйские модули всякие типа GSM, GPS приемников тоже коробульками идут. А ксайлинксы всякие советуют stub-концы от ПО обрубать, чтоб на них ничего не наводилось. Хотя, может, я и ошибаюсь...
b.igor
Цитата(Rex @ Jul 20 2010, 14:06) *
Предложение пустить по ТОПу не прошло, электрики категорически забраковали.

А какие аргументы были у электриков? Если не секрет.
Неужели:
Цитата(Rex @ Jul 6 2010, 11:17) *
Толщина наружного слоя меди не гарантирована.

Кстати, электрики это у вас так схемотехников называют? smile.gif
VladimirB
Цитата(dysan @ Jul 20 2010, 22:42) *
Так ведь в том-то и дело, что речь идет о топе, т.е. наводка может появиться даже с соседнего устройства. Какая и откуда она будет? Хорошо, если это отладочный вариант, как у Авнета, там действительно - все на топе. Но назначение этой платы, я так думаю, побаловаться и в коробочку. А в жизни - кто может сказать, в какой помеховой обстановке придется жить сигналам этой платы? И руками какой степени искривления была отрассирована соседняя плата без малейшего представления о всяких там EMC? Не зря же аналоговые СВЧ платы суют в металлические корпуса и буржуйские модули всякие типа GSM, GPS приемников тоже коробульками идут. А ксайлинксы всякие советуют stub-концы от ПО обрубать, чтоб на них ничего не наводилось. Хотя, может, я и ошибаюсь...


СВЧ платы в коробочки засовывают - потому что там недифференциальные сигналы да к тому же ещё и аналоговые. Появится там наводка на уровне скажем -30дБ - считай дело плохо. А в приёмниках входные каскады вообще с микровольтами работают - там наводки ухудшают чувствительность.

А чтобы на тонкую дифф.пару в слое TOP навести несинфазную помеху приличного уровня при соблюдении элементарных правил разводки (отсутствия разрывов в земляном плейне, симметрии дифф.пары, наличия зазоров от ближайших агрессоров и т.д.) - это надо сильно постараться. А для цифровых сигналов помеха -30дБ - это ерунда.

Может конечно у топикстартера девайс предназначен для силовой электроники (поэтому и электрики бегают smile.gif ) и рядом с платой находится высоковольтный трансформатор создающий сильное электромагнитное поле напряжённостью 1000В/м - но тогда надо всю плату в коробочку засовывать.
Rex
Цитата
А какие аргументы были у электриков? Если не секрет.
Неужели:
Цитата
Толщина наружного слоя меди не гарантирована.

Да. Но на самом деле они просто боятся, абы чего не навелось.

Тут я согласен с аргументацией VladimirB,
Цитата
А чтобы на тонкую дифф.пару в слое TOP навести несинфазную помеху приличного уровня при соблюдении элементарных правил разводки (отсутствия разрывов в земляном плейне, симметрии дифф.пары, наличия зазоров от ближайших агрессоров и т.д.) - это надо сильно постараться. А для цифровых сигналов помеха -30дБ - это ерунда.

но если есть рекомендации производителя и есть возможность, то сложно убедить окружающих, что трассировкой по внутренним слоям можно пренебречь. Излучения быть не должно, потому как диф.пара, помех от наводок быть не должно по той же причине, согласование сигнала только выиграет от отсутствия 4-х пар ПО.
Тем не менее, плата будет юзаться в большом комплекте другой аппаратурой в космосе, а это по дефолту стремно. Так что замечание dysan не стоит сбрасывать со счетов, хотя для сильного магнитного поля защитный слой как картонка.

Цитата
Кстати, электрики это у вас так схемотехников называют? smile.gif

Таки да, но со временем привыкаешь smile.gif
bigor
Цитата(Rex @ Jul 21 2010, 11:10) *
Цитата
А какие аргументы были у электриков? Если не секрет.
Неужели:
Цитата
Толщина наружного слоя меди не гарантирована.


Да.

Странные у Ваших электриков понятия о производстве плат. На мешало бы им IPC процитировать, в частности IPC-2221 часть 4.4. Ведь платы согласно этих стандартов и выполняются.
Более того, изменение толщины меди на внешнем слое на 10% приводит к изменению диф. сопротивления пары на 1 Ом.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Так ли это существенно, если минимальная точность с которой производитель гарантирует импеданс - 5%, а типовая - 10%.
Цитата(Rex @ Jul 21 2010, 11:10) *
Но на самом деле они просто боятся, абы чего не навелось.

Ну тут, как бы, и возразить нечего...
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.