RU2784710C1 - Способ трассировки двухсторонней печатной платы с модальным резервированием и уменьшенным количеством проводников - Google Patents
Способ трассировки двухсторонней печатной платы с модальным резервированием и уменьшенным количеством проводников Download PDFInfo
- Publication number
- RU2784710C1 RU2784710C1 RU2022122228A RU2022122228A RU2784710C1 RU 2784710 C1 RU2784710 C1 RU 2784710C1 RU 2022122228 A RU2022122228 A RU 2022122228A RU 2022122228 A RU2022122228 A RU 2022122228A RU 2784710 C1 RU2784710 C1 RU 2784710C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- redundant
- routing
- conductors
- conductor
- substrate
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims abstract description 6
- 241001270131 Agaricus moelleri Species 0.000 claims abstract description 5
- 230000001629 suppression Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к конструированию печатных плат, конкретно к способам их трассировки. Технический результат - уменьшение массы печатной платы, не уменьшая подавления сверхкороткого импульса. Технический результат обеспечивается тем, что в способе трассировки двухсторонней печатной платы, защищающем от сверхкоротких импульсов, включающем компоновку и трассировку резервируемой и резервной цепей, так что компоновка и трассировка резервируемой цепи выполняются на верхнем слое подложки, а компоновка и трассировка резервной цепи выполняется на нижнем слое подложки зеркально верхнему слою, так что резервируемый и резервный проводники располагаются друг под другом. На верхнем слое подложки опорный проводник выполняется слева от резервируемого проводника, а на нижнем слое подложки опорный проводник выполняется справа от резервного проводника. При этом значение длины линии, умноженное на значение разности максимальной погонной задержки и наибольшей из остальных погонных задержек, не меньше суммы длительностей фронта плоской вершины и спада сверхкороткого импульса, подающегося между резервируемым и опорным проводниками. 1 ил.
Description
Изобретение относится к конструированию печатных плат, конкретно к способам их трассировки.
Известен способ трассировки печатных проводников цепей с резервированием, включающий трассировку печатных проводников с опорным проводником в виде отдельного слоя. Резервируемая и резервная цепи имеют один опорный проводник, резервируемые и резервные проводники одноименных цепей прокладываются парами, параллельно друг другу, на одном слое. Технический результат достигается за счет того, что помеховый импульс, длительность которого меньше разности задержек четной и нечетной мод в структуре связанной линии, образованной парой проводников резервируемой и резервной цепей, подвергается разложению на импульсы меньшей амплитуды, а помеха на заданной частоте может значительно ослабляться за счет резонансов. [Газизов Т.Р., Орлов П.Е., Шарафутдинов В.Р., Кузнецова-Таджибаева О.М., Заболоцкий А.М., Куксенко С.П., Буичкин Е.Н. патент РФ на изобретение №2603850, опубликован 10.12.2016]. Недостатком данного способа является недостаточное ослабление сверхкороткого импульса (СКИ).
Наиболее близким к заявленному является выбранный за прототип способ резервирования для печатных плат, включающий компоновку и трассировку резервируемой и резервной цепей. Компоновка и трассировка резервируемой цепи выполняются на верхнем слое подложки, сигнальные проводники выполняются за счет зазоров в опорной проводящей пластине, а компоновка и трассировка резервной цепи выполняется на нижнем слое подложки зеркально верхнему слою, резервируемые и резервные сигнальные проводники одноименных цепей располагаются друг под другом, а оставшиеся проводники электрически соединяются друг с другом. Технический результат состоит в уменьшении восприимчивости резервируемой цепи к внешним кондуктивным эмиссиям и уменьшение уровня кондуктивных эмиссий от резервируемой цепи. [Газизов Т.Р., Орлов П.Е., Шарафутдинов В.Р., Кузнецова-Таджибаева О.М., Заболоцкий А.М., Куксенко С.П., Буичкин Е.Н. патент РФ на изобретение №2603843, опубликован 10.12.2016]. Недостатками данного способа являются большая масса и недостаточное ослабление сверхкороткого импульса.
Предлагается способ трассировки двухсторонней печатной платы, защищающий от сверхкоротких импульсов, включающий компоновку и трассировку резервируемой и резервной цепей, так что компоновка и трассировка резервируемой цепи выполняются на верхнем слое подложки, а компоновка и трассировка резервной цепи выполняется на нижнем слое подложки зеркально верхнему слою, так что резервируемый и резервный проводники располагаются друг под другом, отличающийся тем, что на верхнем слое подложки опорный проводник выполняется слева от резервируемого проводника, а на нижнем слое подложки опорный проводник выполняется справа от резервного проводника, при этом значение длины линии, умноженное на значение разности максимальной погонной задержки и наибольшей из остальных погонных задержек, не меньше суммы длительностей фронта, плоской вершины и спада сверхкороткого импульса, подающегося между резервируемым и опорным проводниками.
Технический результат состоит в уменьшении массы печатной платы, не уменьшая подавления СКИ. Технический результат достигается тем, что в структуре присутствует лишь два опорных проводников и оптимизации параметров поперечного сечения платы.
На фиг. 1а приведена эквивалентная схема, моделируемая для подтверждения реализуемости способа. Она состоит из трех проводников (четвертый проводник, один из опорных – это схемная земля) длиной l=1 м каждый. Первый (резервируемый) проводник линии на одном конце соединен с источником СКИ, представленным на схеме идеальным источником э.д.с. Е и внутренним сопротивлением R1, а на другом – с нагрузкой, представленной сопротивлением R3. Начало второго (резервного) проводника подключено к схемной земле через резистор R2, а конец – R4. Второй опорный проводник соединен с обоих концов со схемной землей, а R1=R2=R3=R4=50 Ом. Воздействующий СКИ имеет форму трапеции с параметрами: амплитуда – 2 В, нарастание – 150 пс, плоская вершина – 200 пс, спад – 150 пс.
На фиг. 1б приведено поперечное сечение моделируемой структуры. Параметры поперечного сечения: ε r – относительная диэлектрическая проницаемость, w и t – ширина и толщина проводников, h – толщина диэлектрика, s – расстояние между проводниками. Значения параметров: ε r =4,5, w=1500 мкм, s=500 мкм, h=500 мкм, t=35 мкм.
Значения параметров поперечного сечения и длины линии обеспечивают минимизацию амплитуды сигнала на выходе и выполнение условия
где τ3–τ2 – разность максимальной погонной задержки мод линии и наибольшей из остальных, t r , t d и t f – длительности фронта, плоской вершины и спада импульса соответственно.
Импульсная помеха подавалась между резервируемым (активным) и опорным проводниками, а резервный проводник остается пассивным. Результаты моделирования временного отклика представлены на фиг. 1в (формы напряжения
на входе (- -) и выходе (–) при подаче СКИ на активный проводник структуры, реализующей заявленный способ). На выходе структуры (узел V4) наблюдаются 2 импульса разложения, соответствующие погонным задержкам τ2=4,73265 нс/м, τ3=6,43307 нс/м и один импульс малой амплитуды, соответствующий погонной задержке τ1=4,403 нс/м. Значение максимального напряжения на выходе структуры составляет 0,42 В, тогда как для прототипа оно составляет 0,5 В. Разложение импульсной помехи на последовательность импульсов меньшей амплитуды обусловлено разностью задержек погонных мод в структуре. В случае подачи импульсной помехи между пассивным проводником и любым опорным проводником значение максимального напряжения на выходе структуры составляет 0,42 В (фиг. 1г (формы напряжения
на входе (- -) и выходе (–) при подаче СКИ на пассивный проводники структуры, реализующей заявленный способ)). Отсутствие двух проводников уменьшает массу. Таким образом, показан технический результат, на достижение которого направлен заявленный способ.
на входе (- -) и выходе (–) при подаче СКИ на активный проводник структуры, реализующей заявленный способ). На выходе структуры (узел V4) наблюдаются 2 импульса разложения, соответствующие погонным задержкам τ2=4,73265 нс/м, τ3=6,43307 нс/м и один импульс малой амплитуды, соответствующий погонной задержке τ1=4,403 нс/м. Значение максимального напряжения на выходе структуры составляет 0,42 В, тогда как для прототипа оно составляет 0,5 В. Разложение импульсной помехи на последовательность импульсов меньшей амплитуды обусловлено разностью задержек погонных мод в структуре. В случае подачи импульсной помехи между пассивным проводником и любым опорным проводником значение максимального напряжения на выходе структуры составляет 0,42 В (фиг. 1г (формы напряжения
на входе (- -) и выходе (–) при подаче СКИ на пассивный проводники структуры, реализующей заявленный способ)). Отсутствие двух проводников уменьшает массу. Таким образом, показан технический результат, на достижение которого направлен заявленный способ.
Claims (1)
- Способ трассировки двухсторонней печатной платы с модальным резервированием и уменьшенным количеством проводников, включающий компоновку и трассировку резервируемой и резервной цепей, так что компоновка и трассировка резервируемой цепи выполняются на верхнем слое подложки, а компоновка и трассировка резервной цепи выполняется на нижнем слое подложки, зеркально верхнему слою, так что резервируемый и резервный проводники располагаются друг под другом, отличающийся тем, что на верхнем слое подложки опорный проводник выполняется слева от резервируемого проводника, а на нижнем слое подложки опорный проводник выполняется справа от резервного проводника, при этом значение длины линии, умноженное на значение разности максимальной погонной задержки и наибольшей из остальных погонных задержек, не меньше суммы длительностей фронта плоской вершины и спада сверхкороткого импульса, подающегося между резервируемым и опорным проводниками.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2784710C1 true RU2784710C1 (ru) | 2022-11-29 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2817634C1 (ru) * | 2023-10-09 | 2024-04-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" | Способ компоновки дифференциальной пары для цепей с модальным резервированием на основе зеркально-симметричной полосковой структуры |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4498122A (en) * | 1982-12-29 | 1985-02-05 | At&T Bell Laboratories | High-speed, high pin-out LSI chip package |
| US4954929A (en) * | 1989-08-22 | 1990-09-04 | Ast Research, Inc. | Multi-layer circuit board that suppresses radio frequency interference from high frequency signals |
| US5686871A (en) * | 1996-07-12 | 1997-11-11 | Ast Research, Inc. | Method for minimizing radio frequency emissions from plug-in adapter cards in computer systems |
| RU2431912C1 (ru) * | 2010-03-09 | 2011-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Твердь" | Устройство защиты от импульсных сигналов |
| RU2603843C1 (ru) * | 2015-09-02 | 2016-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Способ резервирования для печатных плат |
| RU2762336C1 (ru) * | 2021-03-04 | 2021-12-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» | Способ трассировки двухсторонней печатной платы для цепей с модальным резервированием |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4498122A (en) * | 1982-12-29 | 1985-02-05 | At&T Bell Laboratories | High-speed, high pin-out LSI chip package |
| US4954929A (en) * | 1989-08-22 | 1990-09-04 | Ast Research, Inc. | Multi-layer circuit board that suppresses radio frequency interference from high frequency signals |
| US5686871A (en) * | 1996-07-12 | 1997-11-11 | Ast Research, Inc. | Method for minimizing radio frequency emissions from plug-in adapter cards in computer systems |
| RU2431912C1 (ru) * | 2010-03-09 | 2011-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Твердь" | Устройство защиты от импульсных сигналов |
| RU2603843C1 (ru) * | 2015-09-02 | 2016-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Способ резервирования для печатных плат |
| RU2762336C1 (ru) * | 2021-03-04 | 2021-12-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» | Способ трассировки двухсторонней печатной платы для цепей с модальным резервированием |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2817634C1 (ru) * | 2023-10-09 | 2024-04-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" | Способ компоновки дифференциальной пары для цепей с модальным резервированием на основе зеркально-симметричной полосковой структуры |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6104258A (en) | System and method for edge termination of parallel conductive planes in an electrical interconnecting apparatus | |
| RU2603850C1 (ru) | Способ трассировки печатных проводников цепей с резервированием | |
| RU2607252C1 (ru) | Меандровая микрополосковая линия задержки, защищающая от сверхкоротких импульсов | |
| JPH0685459B2 (ja) | プリント回路の結線パタ−ン構造及びその経路指示方法 | |
| Guo et al. | Comparisons between serpentine and flat spiral delay lines on transient reflection/transmission waveforms and eye diagrams | |
| RU2603843C1 (ru) | Способ резервирования для печатных плат | |
| Shiue et al. | Guard trace design for improvement on transient waveforms and eye diagrams of serpentine delay lines | |
| RU2784710C1 (ru) | Способ трассировки двухсторонней печатной платы с модальным резервированием и уменьшенным количеством проводников | |
| Medvedev | Studying the propagation of an ultrashort pulse in a cable attached to a PCB system with modal reservation | |
| RU2732607C1 (ru) | Способ однократного модального резервирования межсоединений | |
| RU2728327C1 (ru) | Модифицированная микрополосковая линия с улучшенной защитой от сверхкоротких импульсов | |
| RU2663230C1 (ru) | Способ трехкратного резервирования цепей в многослойных печатных платах | |
| RU2762336C1 (ru) | Способ трассировки двухсторонней печатной платы для цепей с модальным резервированием | |
| RU2614156C2 (ru) | Способ компоновки печатных плат для цепей с резервированием | |
| RU2794739C1 (ru) | Способ симметричной трассировки сигнальных и опорных проводников цепей с модальным резервированием | |
| Orlov et al. | Quasistatic simulation of ultrashort pulse propagation in the spacecraft autonomous navigation system power circuit with modal reservation | |
| RU2691844C1 (ru) | Усовершенствованная меандровая микрополосковая линия задержки, защищающая от электростатического разряда | |
| RU2784040C1 (ru) | Зеркально-симметричный модальный фильтр на двухсторонней печатной плате, защищающий от сверхкоротких импульсов | |
| RU2603851C1 (ru) | Способ трассировки печатных проводников с дополнительным диэлектриком для цепей с резервированием | |
| Orlov et al. | Quasistatic simulation of ultrashort pulse propagation in the spacecraft autonomous navigation system circuit with modal reservation | |
| RU2801830C1 (ru) | Способ удаленной компоновки печатных проводников цепей с трехкратным модальным резервированием | |
| RU2738955C1 (ru) | Способ трёхкратного резервирования межсоединений | |
| RU2693838C1 (ru) | Способ компоновки неформованных радиоэлектронных компонентов на печатных платах для цепей с резервированием | |
| RU2801688C1 (ru) | Способ удаленной трассировки печатных проводников цепей с однократным модальным резервированием | |
| RU2624637C2 (ru) | Способ внутренней компоновки печатных плат для цепей с резервированием |