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近期研究項目

信號完整性

信號完整性 (SI) 問題是指當信號從驅動器傳輸到接收器時會影響信號保真度的問題。需要足夠的信號保真度,以便以低錯誤率有效地傳遞信息。電磁兼容性中心一直致力於該領域的工作,以提高高速系統的信號完整性。

   SPDR法與帶狀線法的比較

通常,PCB 的材料特性是通過供應商提供的分離後介質諧振器 (SPDR) 方法測量的。但是,SPDR 方法提取的材料 Dk/Df 與不均勻材料的帶狀線方法提取的 Dk/Df 有很大不同。這種差異的一個潛在原因是這兩種方法的模式差異。 SPDR 方法在 TE10 模式下工作,而基於帶狀線的方法在 TEM 模式下工作。

PCB 材料表徵

準確的 PCB 材料表徵對於高速數字設計至關重要,因為錯誤的輸入材料屬性會導致錯誤的設計決策。電磁兼容性中心多年來一直在研究這個問題。這方面的工作主要分為以下幾類:

  精確提取介電常數 (Dk)、損耗角正切 (Df) 和銅表面粗糙度
這個方向的目標是開發一種可行的方法來提取高速 PCB 的 PCB 材料特性。在這項工作中已經提出了幾種不同的算法,並通過基於測量的分析進行了驗證。此外,還為工程應用生成了具有用戶友好界面的相關工具。這項工作將繼續專注於使用邊緣切割技術更準確地分離超低損耗材料的介電損耗和導體損耗。

  提取 PCB 帶狀線中核心和預浸料的 Dk 值
遠端串擾 (FEXT) 歸因於材料的不均勻性和信號導體鄰近效應,其中不均勻的電介質是主要因素。這需要對 Dkcore 和 Dkprepreg 進行表徵。在這項工作中提出了兩種不同的算法,並開發了相關的工具。此外,基於這項研究生成了新的 FEXT 緩解設計指南。

  具有非均勻介電層 (IDL) 的帶狀線的表徵 
在多層印刷電路板的製造過程中,介電層是用環氧樹脂和玻璃束層壓的。通常,帶狀線被視為具有芯層和預浸料層的 2 層模型。樹脂袋在帶狀線建模中起著重要作用。 3 層模型可以更好地描述帶狀線的實際性能。通過單位長度電容的分析,可以提取帶狀線的材料

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HFSS 中 SPDR 的側視圖

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樣品中的電場分佈

   SPDR法與帶狀線法的比較

通常,PCB 的材料特性是通過供應商提供的分離後介質諧振器 (SPDR) 方法測量的。但是,SPDR 方法提取的材料 Dk/Df 與不均勻材料的帶狀線方法提取的 Dk/Df 有很大不同。這種差異的一個潛在原因是這兩種方法的模式差異。 SPDR 方法在 TE10 模式下工作,而基於帶狀線的方法在 TEM 模式下工作。

電源感應抖動 (PSIJ)

隨著 I/O 接口速度增加到數千兆位甚至更高的數據速率,時序抖動問題成為與時序預算縮減相關的最關鍵挑戰之一。電源感應抖動 (PSIJ) 被引入系統,因為電壓紋波會導致發射器和接收器的顯著延遲變化,並且是時序抖動的重要組成部分。電磁兼容性中心多年來一直在研究這個問題。該領域的工作現在主要是通過考慮電壓電源噪聲的影響來提高 IBIS 模型仿真精度。

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當前的 IBIS 模型無法反映電源軌電壓噪聲對開關邊沿時序變化的影響。即使是考慮柵極調製效應的功率感知 IBIS 模型也只考慮了上拉/下拉電壓的影響。

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基本思想是將驅動器開關係數 Ku/Kd 作為時間平均電源軌電壓 Vcc(t) 的函數進行修改,並引入作為時間函數的校正係數。通過考慮不同的情況,修改算法可以有很好的泛化性。