クリティカル・トレース長計算ツール

すべてのPCBトレースは伝送線路です。問題は、それが1つであるかどうかではなく、そうでないふりをして逃げることができるかどうかです。その答えは、トレース遅延と信号の立ち上がり時間をどのように比較するかに完全に依存します。

信号は $c/\sqrt{\varepsilon_{r,eff}}$ で伝わるため、単位長さあたりの遅延は

FR4ストリップラインの場合は約6.8ps/mm、FR4マイクロストリップの場合は5.6ps/mm。マイクロストリップは、磁場の一部が空気中を流れるため、実効誘電率が低下するため、高速です。

ラウンドトリップ引数

ドライバが切り替わると、波がトレースを下方向に伝わり、遠端のミスマッチを反射して、 $2 t_d$ 以降に戻ります。そのラウンドトリップ全体が立ち上がり時間内に完了した場合、反射が到着してもドライバは遷移を続けています。つまり、ソースと負荷は同期したままで、ネットは集中コンデンサのように動作します。往復がエッジよりも長くなる場合にのみ、反射はリンギング、オーバーシュート、またはフォールス・クロック・エッジといった明確なステップとして現れます。

これにより、臨界長がわかります。

実際の意味とは

FR4マイクロストリップのエッジが1nsの場合、許容限界長は約34 mm、つまり1インチ強という控えめな長さになります。150 ps の DDR4 エッジでは、約 5 mm の出力が得られます。これが、最新のボードがほとんどすべてを終端処理する理由です。現在のエッジレートでは、基本的にトレースが電気的に短絡することはありません。

この基準はクロック周波数ではなく、エッジレートに依存することに注意してください。エッジが 200 ps の 1 MHz 信号は、エッジが同じの 1 GHz クロックと同じ処理が必要です。