Следите за нами в социальных сетях:

Единая отраслевая платформа по электронике, микроэлектронике и новым технологиям
Семинары
Подпишитесь на еженедельную рассылку сегодня, чтобы не пропустить самые интересные новости и события отрасли, анонсы выставок, конференций и семинаров, а также информацию о пополнении нашей Базы знаний. Это бесплатно и вы сможете отказаться в любой момент!

Разработка высокоскоростных устройств и систем передачи данных

508

Москва, улица Березовая Аллея, дом 5А, строение 5
11 - 13 сентября 2020 г.

Курс повышения квалификации рассчитан на инженеров-схемотехников, а также системных инженеров, занимающихся разработкой высокоскоростных устройств. Изучение курса позволит слушателям осознанно подходить к разработке, используя определенный маршрут проектирования, в частности:

- Понимать сущность высокоскоростных сигналов

- Понимать проблемы и риски, возникающий при разработке высокоскоростных устройств

- Прогнозировать и нивелировать проблемы на этапе эскизной разработки

- Анализировать и устранять проблемы на этапе верификации разработанного устройства (до передачи в производство)

- Проверять прототипы с использованием современной измерительной аппаратуры

Слушателям, успешно прошедшим обучение, выдается удостоверение о повышении квалификации установленного образца.
 

Программа обучения

Тема 1. Введение. История развития проблем целостности сигналов и питания

Постановка проблем.

Тема 2. Основные положения

  • Уравнение Максвелла
  • Электростатика, магнитостатика
  • Распространение радиоволн
  • Проводники, диэлектрики

Даются краткие выдержки из академических курсов ВТУЗов. Объясняется смысл явлений и сущностей, а также дается краткое описание, для чего это требуется в данном курсе. Понятие электрического тока, полей, радиоволн, сред.

Тема 3. Идеальная линия передач

  • Электрическое и магнитное поле линии передач
  • Телеграфные уравнения
  • Эквивалентная схема
  • Фаза (скорость распространения)
  • Волновое сопротивление линии
  • Диэлектрическая проницаемость
  • Коаксиальная, микрополосковая, полосковая, копланарные, связанные линии
  • Отражения

Рассматривается поведение идеальной линии передач. Идеальная линия никогда не встречается в жизни, однако, понимание поведения такой линии дает качественное представление о реальных системах.

Тема 4. Перекрестные помехи

  • Взаимная индуктивность
  • Взаимная емкость
  • Минимизация помех

Одна из наиболее частых проблем на печатных платах - перекрестные помехи. В данной теме рассматриваются механизмы появления помех, а также основные приемы для минимизации таких помех.

Тема 5. Реальные проводники

  • Омические потери
  • Скин-эффект
  • "Шероховатость" проводников. Модели "шероховатости"
  • Эквивалентная схема линии передач
  • Телеграфные уравнения

В Теме 3 предполагались идеальные проводники без потерь. В данной теме рассматривается влияние на качество передачи высокоскоростных сигналов таких явлений, как конечная проводимость, неравномерная плотность высокочастотного тока в сечении проводника, неидеальная поверхность проводника на примере меди.

Тема 6. Диэлектрики

  • Частотная зависимость диэлектриков
  • Структура диэлектрика FR4

В Теме 2 было введено понятие среды. В данной теме рассматривается распространение сигналов в диэлектриках, которые являются основой печатных плат. Отдельно рассматривается структура материала FR4, как наиболее часто используемого при производстве.

Тема 7. Основы теории цепей

  • Линейные системы
  • Временной и частотный домен
  • Спектр
  • Отклик системы
  • Характеристическое сопротивление
  • S-параметры
  • Z-параметры

Печатные платы являются линейными системами. Вводятся основные понятия для анализа подобных систем в применении к распространению высокоскоростных сигналов. После изучения данного раздела у специалиста будет возможность качественного оценить и предсказать поведение системы, а также оценить целесообразность применения тех или иных решений (выбор диэлектрика, разъемов и т.д.)

Тема 8. Схемотехника

  • CMOS
  • Open-Drain
  • SSTL
  • LVDS и CML
  • IBIS-модель

Распространение сигнала происходит от передатчика к приемнику. Рассматриваются наиболее часто используемые буферы в современной электронике. Также рассматриваются IBIS-модель, которая описывает буферы на поведенческом уровне (в сравнении с классическими SPICE-моделями, описывающие схемы на транзисторном уровне).

Тема 9. Эквализация

  • Теорема Шеннона
  • Предыскажения (PreEmphasis)
  • CTLE-эквалайзер
  • DLE-эквалайзер
  • DFE-эквалайзер
  • Адаптивная эквализация
  • Система восстановления тактового сигнала (CDR)

Искажения сигналов на очень высоких частотах таковы, что невозможно произвести безошибочный прием информации. Однако все эти искажения изучены и понятны, что делает возможным создать схемы для устранения этих искажений - эквалайзеры. Рассматриваются основные схемы эквализации, применяемые в современных интерфейсах.

Тема 10. Бюджет

  • Глазковая диаграмма
  • Вероятность ошибки (BER)
  • Джиттер (фазовый шум). Виды джиттера
  • Шумы питания
  • Шумы одновременного переключения

Для реализации различных интерфейсов существует множество рекомендаций и руководств. Однако при реализации конкретного устройства не всегда получается им следовать. Чтобы проанализировать адекватность применяемых решений необходимо оценить бюджет канала. Основы такой оценки рассматриваются в данном разделе.

Тема 11. Примеры высокоскоростных интерфейсов

  • Маршрут разработки МПП с высокоскоростными интерфейсами
  • DDR. Правила трассировки (на примере плат Intel, Altera, Xilinx)
  • PCIe и XGbE. Правила трассировки  (на примере плат Intel, Altera, Xilinx)

Практический блок, который посвящен разработке современных интерфейсов. Рассматриваются основные правила, а также примеры реализации. В качестве примеров использованы платы Xilinx, Intel, Altera, а также собственные платы.

Тема 12. Целостность питания

  • Омические потери
  • Характеристическое сопротивление цепи питания (PDN)
  • Резонансы полигонов питания

Немаловажная тема при разработке высокоскоростных устройств - правильная реализация системы питания. Рассматриваются основные проблемы, возникающие при разработке схем питания, а также пути их решения.

Тема 13. Измерения и моделирование

  • Spice-моделирование
  • EM-моделирование
  • Моделирование канала
  • Осциллограф. Джиттер, глазковая диаграмма, TDR-измерения (рефлектометрия)
  • Спектроанализатор. Фазовый шум, пересчет в джиттер

Недостатоный уровень верификации разработанного устройства приводит к затрате значительных временных ресурсов при отладке. Рассматриваются основные принципы моделирования печатных плат, а также систем. Также рассматриваются основные современные приборы, используемые при отладке.

 

Подробная информация о мероприятии

 

 

Подписаться на рассылку