0.35 か 0.5 か？2 つの定数、2 つの異なる質問

混乱

2人のエンジニアに立ち上がり時間を帯域幅に変換するように依頼すると、2つの答えが得られます。0.35を立ち上がり時間で割ったもの、または0.5を立ち上がり時間で割ったものです。両者の差は 40% 以上あり、どちらも正しく、答えも異なります。

間違ったものを使用すると不要なアンプが購入されるか、スペクトルの途中で静かに有効でなくなる相互接続モデルが残るため、率直に説明する価値があります。

0.35は正確で、経験則ではありません

これは人々を驚かせます。0.35は経験値ではなく、測定値から四捨五入されたわけでもありません。単極ステップ応答からは外れています。

一次システムは $t = -\tau\ln(0.9)$ で10％、 $t = -\tau\ln(0.1)$ で90％に達します。減算:

そして、同じ単極の3 dB帯域幅は $f_{3dB} = 1/(2\pi\tau)$ です。乗算:

したがって、0.35は2桁の $\ln 9 / 2\pi$ です。単極という仮定を考えると、近似値は何もありません。

答えは、このエッジを再現するにはどの程度のアナログ帯域幅が必要か、ということです。 それがアンプ、レシーバーのフロントエンド、オシロスコープです。

0.5は設計上の制約があります

ジョンソンとグラハムの膝の周波数は、まったく別の答えを出します。

膝上では、デジタルエッジはほとんどエネルギーを伝達しないため、そこでのチャネル動作は問題ではなくなります。これは意図的に保守的であり、ビアモデル、コネクタのSパラメータファイル、トレース損失推定値をどの程度信頼できるかという、相互接続モデルの有効性をどの程度維持する必要があるかを決定する際に必要な数値です。

つまり、チャネルは膝まで設計し、電子回路は3 dBの数字になるように設計します。さまざまなジョブ、さまざまな定数。

20 ～ 80% のトラップ

データシートには立ち上がり時間が 10 ～ 90% または 20 ～ 80% と記載されていますが、この 2 つに互換性はありません。単極の場合:

20 ～ 80% の数値を 10 ～ 90% の計算式に入力すると、立ち上がり時間を 37% 過小予測し、同じ係数で帯域幅を過大予測することになります。これは小さなエラーではなく、まったく問題ありません。

最近の SerDes と DDR のデータシートでは、測定値の信頼性が低下する波形の端のノイズが回避されるため、20 ～ 80% の使用率が高まっています。旧式のロジック・ファミリーでは、通常10～ 90% を推定しています。どれを読んでいるか確認してください データシートに書かれていない場合は、FAEにメールで問い合わせる価値があります。

1.585に関する注意点が1つあります。これは単極値であり、循環の最大の要因です。ガウスエッジでは約 1.52、線形ランプは 1.33 になります。したがって、実際のドライバーの場合、1.585 は立ち上がり時間を少し上回っているため、膝が過小評価されます。マージンが狭い場合は、より短い推定値で設計してください。

EMC 障害の原因となるミス

これは、実際にボードスピンのコストがかかるものです。

立ち上がり時間は、時計ではなく、ドライバーから算出されます。最新の CMOS 出力段を搭載した 25 MHz 発振器では、エッジが 500 ps になることがあります。つまり、1 GHz という計算になります。

1 ギガヘルツ。25 MHz のクロックで。

そのため、基本周波数が 25 MHz で設計が遅く感じられる場合でも、インターコネクトは 1 GHz まで動作する必要があります。つまり、インピーダンスが制御され、連続したリファレンス・プレーンが電気的に長い場合は終端されます。これは、クロック、エッジが速い、チャネルがファンダメンタルだけをモデル化している、という最もよくある誤判断ですが、EMCのラボでは驚きでした。

排出量はエッジレートに従います。常に。

業界で最も安価な解決策

信号を速くする必要がない場合は、速度を落としてください。ドライバには直列抵抗、またはスルーレート制限出力 (製品にスルーレート制限機能がある場合はその出力) があります。エッジを500psから2nsに減速させると、1GHzから250MHzに膝が下がり、エミッション、クロストーク、終端の要件など、ダウンストリームのすべてが簡単になります。

これには抵抗が 1 本必要です。リセット、LED、設定ストラップなど、速度があっても何も得にならない場所なら何でも実行してください。

ここにいる間に測定してみよう

人を惹きつける実践的なポイントがいくつかあります。

立ち上がり時間を四乗法に加算します。 スコープには独自の立ち上がり時間があり、測定対象は次のとおりです。

立ち上がり時間が500psのスコープで500psのエッジを測定すると、707ps、つまり高さが 41% になります。信号の 3 dB 帯域幅の 3 倍以上の機器を選択し、その寄与度が約 5% 未満になるようにします。

標準ではなく、高速コーナーに合わせて設計してください。 データシートに記載されている標準的な立ち上がり時間は標準です。ファスト・コーナー・シリコンの負荷が軽い場合、その速度は2～3倍速くなることがあり、そのコーナーがエミッションを決定します。ドライバーが生成できる最速のエッジを想定してください。 立ち上がり時間から帯域幅への計算ツールは、両方の定数を並べて示し、20 ～ 80% の変換を処理して、時計の高調波がいくつ膝下に落ちるかを示します。