Analyse und Simulation in der Leiterplattenentwicklung

Analyse und Simulation im Entwicklungsprozess von Leiterplatten hat einen Namen: HyperLynx®

Informieren SIe sich auf den Seiten des Herstellers MENTOR Graphics über die Faetures und möglichkeiten in den verschiedenen Einsatzbereichen

Analog - Signal Integrität - Power Integrität - Thermal. Ein Klick genügt!

Und sehen Sie unten was Ihnen mit PADS als integrierte Lösung von Beginn an zur Verfügung steht.

Was ist "Signal Integrität" eigentlich?

Man könnte auch „Signalqualität“ sagen und wir untersuchen dabei die Übertragung digitaler Signale innerhalb einer elektronischen Baugruppe bzw. der Leiterplatte, ebenso zwischen den Baugruppen, wenn Signale über Steckverbinder laufen. Entscheidend ist, dass die Signale in hinreichender Qualität übertragen werden, derart dass die eigentlich gewünschte „Datenübertragung“ fehlerfrei stattfindet.

Ein wesentlicher Teil der „Signal Integrity“ Untersuchung ist die Planung der Impedanzen entlang des Übertragungsweges in Abstimmung auf die verwendeten IC-Treiber/Empfänger Technologien und ggf. Auswahl geeigneter Terminierungen,  die Bewertung von Effekten wie  „Übersprechen“ (engl. Crosstalk), sowie die Erkennung  ggf. Vermeidung von versehentlich oder unvermeidbar konstruierten Störungen  der idealen Impedanz oder des idealen „HF-Rückstromweges“.

Eine gute „Signal Integrity“ begünstigt auch gleichzeitig ein besseres EMV Verhalten.

Dabei wird oft vergessen, dass die Probleme die man lösen muss, nichts mit den tatsächlich  verwendeten  Taktfrequenzen zu tun haben.

„SI-Probleme“ sind hauptsächlich abhängig von den Hochfrequenz-Anteilen in den Signalen.  Auch vermeintlich „langsame“ I2C oder SPI Signale mit wenigen 100kHz oder wenigen MHz Taktfrequenz, steuern heutzutage die Leitung mit Flankensteilheiten von deutlich weniger als 1ns Anstiegszeiten (engl. Rise-Time) an und sorgen für diesen HF-Anteil.

Die Produktfamilie um HyperLynx bietet in jeder Phase des Entwurfsprozesses (Planungsphase vor dem Layout sowie Verifikation und Analyse bei vorhandenem  oder teilweise fertiggestelltem PCB-Layout) die richtigen Werkzeuge, um die Planung und Analyse zu bewerkstelligen. 

Der nebenstehende Kommentar zum Wesen der Signal Integrität ist von Hans-Jürgen Hartmann.
Herr Hartmann ist Verkaufsleiter der Zitzmann GmbH und Spezialist für Simulation & Analyse im Leiterplatten Entwicklungsprozess.