Samtec Intégrité de signal pour la conception de système HP

Les liaisons haute vitesse dans le centre de données et l'environnement de calcul ont utilisé deux niveaux de tension dans la signalisation connue comme non-retour à zéro (NRZ) ou modulation d'amplitude d'impulsion à 2 niveaux (PAM2). Ici, la basse tension représente le binaire 0 et la haute tension représente le binaire 1.

Les paramètres S sont un ensemble unifié de caractéristiques de performance de domaine de fréquences qui peuvent être utilisées pour définir complètement les propriétés d'un dispositif électrique. Les paramètres S peuvent être générés à partir d'une simulation ou mesurés avec un analyseur de réseau vectoriel (VNA). Le nombre de ports détermine le nombre de paramètres S disponibles pour caractériser un dispositif électrique spécifique. Les modèles de paramètres S peuvent être utilisés pour établir des diagrammes de performances et de nombreuses caractéristiques SI peuvent être extraites, notamment affaiblissement d'insertion, la perte de retour et la diaphonie.

L'analyse dans le domaine temporel révèle le comportement pertinent d'une interconnexion et est spécifique à un débit de données donné. L'analyse de la dimension temporelle fournit une résolution spatiale et peut informer sur le comportement à tous les endroits sur l'ensemble de la topologie.

L'impédance (Ω) est une mesure du comportement de l'interconnexion. Elle est influencée par la zone de surface du conducteur de référence et le conducteur de signal, l'écart entre eux et les propriétés diélectriques du matériau.

Le retard de propagation est le temps nécessaire pour qu'un signal se propage via un chemin d'interconnexion et la dérive est la différence de retard de propagation entre plusieurs fils.

Le temps de montée est la vitesse à laquelle un signal passe de bas à haut et il est généralement défini entre 10 % et 90 % (ou 20 et 80 %) de la plage de tension totale. La dispersion est la propagation du signal en raison des variations du retard de propagation à travers les fréquences dans les diélectriques de circuit imprimé.

Une évaluation des performances SI de la conception complète du canal pendant la phase de conception du système est nécessaire avant de développer un prototype physique. Pour prendre en charge cette évaluation au niveau du système, une équipe de conception a besoin de modèles de simulation électrique, généralement des paramètres S, et d'un protocole physique et d'une topologie spécifiques attendus pour exécuter la simulation de canal. La simulation de canal nécessite des diagrammes oculaires du produit, des résultats de marge de fonctionnement du canal (COM) ou un rapport d'erreur binaire (BER).

Un diagramme oculaire est une caractérisation des performances au niveau du système. Les modèles oculaires sont générés en envoyant des flux de données continus d'un émetteur vers un récepteur et en superposant les bits reçus les uns sur les autres. Au fil du temps, les données reçues s'accumulent pour ressembler à un œil.

COM est un facteur de mérite pour un canal dérivé de la mesure des paramètres de dispersion. Il se rapporte au rapport d'une amplitude de signal calculée à une amplitude de bruit calculée à une entrée de récepteur.

Les signaux de champ de broches ouvertes offrent la flexibilité impressionnante pour placer les signaux, la terre ou l'alimentation partout. Les sélections avec signaux attribués ont généralement des performances SI supérieures grâce à des structures de mise à la terre spécialement conçues. Des connecteurs câblés peuvent également être affectés à des positions pour connecter correctement le blindage de mise à la terre Twinax. De nombreux paramètres essentiels aux performances des connecteurs haute vitesse varieront considérablement en fonction de l'affectation des broches et du facteur de forme. Un connecteur de champ de broches ouvertes aura des performances de diaphonie améliorées lorsque deux terres sont placées entre les signaux (SSGGSS) par rapport à une seule terre (SSGSS).

Une conception avec un pas plus petit peut favoriser le placement du système en raison de sa densité plus élevée ; toutefois, les performances peuvent être réduites car une diaphonie plus élevée est encourue en raison de la proximité. Cela n'est pas toujours vrai en raison de conceptions innovantes, il est donc essentiel de se référer aux rapports de caractérisation SI pour prendre les meilleures décisions.