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Un marco de optimización para el diseño de PCB de alta velocidad VIAs
La integridad de la señal representa un problema clave en todos los sistemas electrónicos modernos, que están fuertemente dominados por la densidad extrema de componentes generalmente empleada en las PCB y el aumento asociado en la densidad de interconexión. El uso de estructuras multicapa con microstrips conectados por varios tipos de Accesos de Interconexión Vertical (VIAs) requiere estrategias de diseño que reduzcan la falta de coincidencia de impedancia y la atenuación de la señal. El documento propone un análisis exhaustivo de los efectos asociados con la geometría del VIA y presenta una evaluación paramétrica de los mismos. Los resultados obtenidos representan el punto de partida para un posible procedimiento de diseño que gestione los aspectos geométricos de los VIAs diferenciales, con el objetivo de optimizar su rendimiento eléctrico al tiempo que se reduce su ocupación en el área de la PCB. La técnica de optimización considera un VIA diferencial como un circuito de cuatro puertos cuyas características se evalúan con Figuras de Mérito (FoMs) adecuadas, buscando así un diseño óptimo obtenido con iteraciones en bucle cerrado. El análisis se realiza tanto en el dominio del tiempo (TDR: Reflectometría en Dominio del Tiempo) como en los dominios de frecuencia (parámetros S y Z), lo que permite una reducción drástica en el número de casos a analizar. El procedimiento se describe detalladamente y se valida utilizando resultados de simulación.
Autores: Avitabile, Gianfranco; Florio, Antonello; Gallo, Vito Leonardo; Pali, Alessandro; Forni, Lorenzo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Disponible con Suscripción Virtualpro
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Este documento es un artículo elaborado por Gianfranco Avitabile, Antonello Florio, Vito Leonardo Gallo, Alessandro Pali y Lorenzo Forni para la revista Electronics, Vol. 11, Núm. 3. Publicación de MDPI. Contacto: electronics@mdpi.com
La integridad de la señal representa un problema clave en todos los sistemas electrónicos modernos, que están fuertemente dominados por la densidad extrema de componentes generalmente empleada en las PCB y el aumento asociado en la densidad de interconexión. El uso de estructuras multicapa con microstrips conectados por varios tipos de Accesos de Interconexión Vertical (VIAs) requiere estrategias de diseño que reduzcan la falta de coincidencia de impedancia y la atenuación de la señal. El documento propone un análisis exhaustivo de los efectos asociados con la geometría del VIA y presenta una evaluación paramétrica de los mismos. Los resultados obtenidos representan el punto de partida para un posible procedimiento de diseño que gestione los aspectos geométricos de los VIAs diferenciales, con el objetivo de optimizar su rendimiento eléctrico al tiempo que se reduce su ocupación en el área de la PCB. La técnica de optimización considera un VIA diferencial como un circuito de cuatro puertos cuyas características se evalúan con Figuras de Mérito (FoMs) adecuadas, buscando así un diseño óptimo obtenido con iteraciones en bucle cerrado. El análisis se realiza tanto en el dominio del tiempo (TDR: Reflectometría en Dominio del Tiempo) como en los dominios de frecuencia (parámetros S y Z), lo que permite una reducción drástica en el número de casos a analizar. El procedimiento se describe detalladamente y se valida utilizando resultados de simulación.
Descripción
La integridad de la señal representa un problema clave en todos los sistemas electrónicos modernos, que están fuertemente dominados por la densidad extrema de componentes generalmente empleada en las PCB y el aumento asociado en la densidad de interconexión. El uso de estructuras multicapa con microstrips conectados por varios tipos de Accesos de Interconexión Vertical (VIAs) requiere estrategias de diseño que reduzcan la falta de coincidencia de impedancia y la atenuación de la señal. El documento propone un análisis exhaustivo de los efectos asociados con la geometría del VIA y presenta una evaluación paramétrica de los mismos. Los resultados obtenidos representan el punto de partida para un posible procedimiento de diseño que gestione los aspectos geométricos de los VIAs diferenciales, con el objetivo de optimizar su rendimiento eléctrico al tiempo que se reduce su ocupación en el área de la PCB. La técnica de optimización considera un VIA diferencial como un circuito de cuatro puertos cuyas características se evalúan con Figuras de Mérito (FoMs) adecuadas, buscando así un diseño óptimo obtenido con iteraciones en bucle cerrado. El análisis se realiza tanto en el dominio del tiempo (TDR: Reflectometría en Dominio del Tiempo) como en los dominios de frecuencia (parámetros S y Z), lo que permite una reducción drástica en el número de casos a analizar. El procedimiento se describe detalladamente y se valida utilizando resultados de simulación.