Pregunta sobre patrones de coincidencia de longitud de traza para señales de alta velocidad

Un colega y yo tuvimos una discusión y un desacuerdo sobre las diferentes formas en que las señales de alta velocidad se pueden igualar por longitud. Íbamos con un ejemplo de un diseño DDR3.

Todas las señales en la imagen a continuación son señales de datos DDR3, por lo que son muy rápidas. Para darle una idea de la escala, todo el eje X de la imagen es de 5.3 mm y el eje Y es de 5.8 mm.

Mi argumento fue que, la coincidencia de longitud realizada como en el trazo medio de la imagen puede ser perjudicial para la integridad de la señal, aunque esto se basa solo en una intuición, no tengo datos para respaldar esto. Las huellas en los lados superior e inferior de la imagen deberían tener una mejor calidad de señal, pensé, pero nuevamente, no tengo datos para respaldar esta afirmación.

Me gustaría escuchar sus opiniones y especialmente experiencias sobre esto. ¿Existe una regla general para la longitud que coincida con las trazas de alta velocidad?

Desafortunadamente, no pude simular esto en nuestra herramienta SI porque está teniendo dificultades para importar el modelo IBIS para el FPGA que estamos usando. Si puedo hacer eso, informaré de nuevo.

Su intuición es correcta, dependiendo de la velocidad del borde y qué tan cerca estén esos caminos serpenteantes puede causarle problemas. Absolutamente se unirán entre sí como si te estuvieras preguntando. De hecho, si es lo suficientemente apretado, el componente de alta frecuencia puede acoplarse directamente a través de las curvas S como si ni siquiera estuvieran allí.

La pregunta es si ese acoplamiento será un problema en su aplicación. Se ven lo suficientemente separados en esa imagen para DDR3, pero es difícil saberlo. Por supuesto, la simulación de la ruta siempre sería la mejor, pero sé que no siempre tenemos acceso a herramientas costosas cuando las necesitamos :)

Sin embargo, parece que estás en el camino correcto. Aquí está Johnson hablando un poco más al respecto.

No trabajo con la memoria DDR, por lo que supongo que no hay desalineación en chip disponible, y de hecho se requiere una coincidencia de longitud. Si los chips en sí mismos pueden desviar la inclinación, por supuesto, debe usar esa función en lugar de extender los trazos para hacer la coincidencia de longitud.

Pero dado que se requiere una coincidencia de longitud, parece que todo lo que está haciendo está hecho de la mejor manera posible. Principalmente porque, 1, en realidad estás haciendo la coincidencia de longitud y 2, estás usando arcos en lugar de curvas de 90 o 45 grados.

En su comentario, menciona su preocupación de que la forma serpentina pone el rastro en paralelo consigo mismo. Esa es una preocupación razonable, pero no hay mucho que pueda hacer al respecto. Ciertamente, no sugeriría mover los dos chips más lejos para permitir separar más los rastros, y de todos modos, probablemente tenga una limitación de espacio en el tablero para evitarlo. Dado que el espacio entre las trazas parece 4x o más del ancho de la traza, no esperaría que esto cause un problema grave.

Por supuesto, una simulación con HyperLynx u otra buena herramienta SI es una mejor manera de obtener una respuesta definitiva. Debería poder simular este problema en particular sin tener modelos para sus chips reales.

Una cosa que no has mostrado es la acumulación de tu tablero. Sin una buena simulación y un buen conocimiento de sus materiales, no es obvio que la velocidad de propagación en las capas internas es igual a la velocidad en las capas externas (probablemente no lo sea), y que la coincidencia estrictamente de longitud entre las capas es la correcta. cosas que hacer. Incluso si ha tenido en cuenta eso, puede esperar que alguna variación en los materiales cause desajustes entre los retrasos de rastreo en diferentes capas.

Para las señales de microondas, desea evitar las curvas cerradas en las pistas para evitar los complejos efectos de pérdida de retorno. Es por eso que todas son líneas suaves. También para mejorar la integridad de la señal, desea un plano de tierra. Entonces hay menos sensibilidad a las diferencias de diseño y diafonía siempre que la longitud de la pista coincida. El grosor del trazado debe calcularse en función de la impedancia deseada para mejorar la respuesta TDR y el coeficiente de reflexión.

Su software de diseño debe generar la misma longitud de línea a pedido.

Aquí se ofrecen muchas más consideraciones de diseño DDR3 .