Lessen ondersteund door praktische demonstraties en een uiteindelijke ontwerpcase. Cursusaantekeningen.
De cursus wordt in het Engels verzorgd onder de titel "Signal Integrity of a PCB workshop".
Elektronische apparaten worden steeds sneller en kleiner, waardoor interferentie sterk toeneemt. De "snelle randen" van moderne elektronische apparaten veroorzaken veel problemen met signaalintegriteit (SI). Het wordt steeds moeilijker om componenten binnen hun specificaties te gebruiken. De SI-problemen resulteren in onverwacht gedrag van de hardware, resetproblemen, latch-ups, software-hang-ups veroorzaakt door de hardware en, last but not least, zeer lawaaiige printplaten die niet voldoen aan FCC (VS), CISPR (EU) of VCCI (Japan).
Deze cursus onderscheidt zich door:
de zeer toegepaste, praktische benadering met echte hands-on modellering en simulatie (Hyperlynx);
de uitgebreide dekking, inclusief DDRx-analyse, Serdes, timing en PI/EMC-interacties;
de balans van SI en de EMC/PI-context, waarbij wordt uitgelegd hoe SI-fixes invloed hebben op EMC en PI-interpretatie van domeinoverstijgende effecten;
de grote waarde voor elektronicaontwerpers, experts op het gebied van printplaatlayout en IC-ontwerpers door de brug die wordt geslagen tussen hardware- en softwareperspectieven;
de twee ervaren trainers die up-to-date kennis en waardevolle inzichten in de cursus inbrengen.
In deze zeer praktische cursus wordt de theorie achter signaalintegriteit uitgelegd en geïllustreerd, worden praktische problemen gemodelleerd, gesimuleerd en geanalyseerd, worden oplossingen besproken en wordt een werkwijze voorgesteld om SI-problemen te minimaliseren. Elektronicaontwerpers en bordlayouters moeten zich bewust zijn van elkaars problemen en benaderingen om SI-problemen op te lossen en te voorkomen.
Er worden demonstraties gegeven van probleemanalyse met Hyperlynx. Tijdens de hands-on sessies gebruiken de cursisten deze software om systeemonderdelen met SI-problemen te analyseren en het effect te laten inzien van maatregelen om de SI-problemen te verminderen. Hyperlynx is een hoogwaardige tool (in combinatie met technologiebestanden) voor EMC-, SI- en PI-simulatie. De cursus is nadrukkelijk geen tooltraining.
Maatregelen om SI te verbeteren kunnen niet geïsoleerd worden uitgevoerd zonder aandacht te besteden aan EMC en power integrity (PI). SI-maatregelen kunnen een negatief effect hebben op EMC en PI. SI is het hoofdonderwerp van deze cursus, maar mogelijke negatieve gevolgen voor EMC en PI worden ook besproken.
Opmerking: Het ontwerp van een stroomverdelingsnetwerk op een printplaat is het hoofdonderwerp van de PI-cursus.
Deze training is zowel beschikbaar voor open inschrijving als voor in-company sessies. Voor in-company sessies kan de inhoud worden aangepast aan jouw situatie en speciale behoeften.
Leerdoelen
Bewustzijn creëren en de kennis overdragen dat alles op elkaar inwerkt. Deelnemers ondersteunen bij het leveren van producten van de beste kwaliteit met componenten die werken binnen hun specificaties en omgeving.
Na afloop zal de deelnemer
problemen met signaalintegriteit van moderne snelle elektronische systemen kunnen herkennen;
de signaalintegriteit van een PCB kunnen analyseren;
methoden kennen en kunnen toepassen om de signaalintegriteit van een PCB te verbeteren;
IC-karakteristieken herkennen die problemen met de signaalintegriteit van een PCB kunnen veroorzaken;
een manier van werken hebben geleerd om de SI te verbeteren;
weten welke SI-maatregelen een negatief effect hebben op EMC en PI;
in staat zijn om EMC-problemen in het begin aan te pakken zonder de timing te verslechteren;
de ontwerppartitionering in verschillende ruisklassen weten voor digitaal/analoog-gemengde systemen en de SNR kunnen verbeteren;
kunnen ontwerpen voor de driedimensionale elektromagnetische EMC-omgeving;
weten hoe timinganalyse wordt uitgevoerd voor DDRx;
de analyse van de Serdes-topologie hebben geleerd en kennis hebben genomen van het begroten van retour- en invoegverliezen.
Doelgroep
Deze training is bedoeld voor systeemarchitecten, productontwerpers, elektronicaontwerpers, printplaatontwerpers en IC-ontwerpers. Vereist niveau: BSc in elektronica of elektrotechniek en een werkrelatie met EMC.
Programma
Problemen met signaalintegriteit kunnen zich op veel niveaus voordoen: binnen een IC, op packageniveau, op een PCB, op de achterwand van printplaten, bij communicatie tussen systemen.
Er zijn problemen die op verschillende niveaus spelen. Deze cursus concentreert zich op signaalintegriteit op de PCB en rond de interface tussen IC en PCB en is daarom zeer relevant voor zowel PCB-ontwerpers als IC-ontwerpers. De voorbeelden die tijdens de cursus worden gebruikt, zijn afkomstig uit het PCB-domein. Aspecten zoals architecturen voor snelle systemen komen niet aan bod.
Er zijn problemen met signaalintegriteit (en stroomintegriteit) die zich manifesteren op een PCB, maar die eigenlijk op een IC opgelost hadden moeten worden. Als een IC sterk straalt (EMC), zijn er extra kosten op PCB-niveau zoals behuizing of metalen afscherming. Het is mogelijk dat de vereiste prestaties dan nog niet worden gehaald. Om deze problemen te voorkomen, kan de printplaatontwerper kiezen voor een chipset van een andere leverancier.
Bovendien bestaat er een relatie tussen de pinnen van een IC en het aantal lagen van een PCB. Om financiële redenen is er een sterke voorkeur voor het gebruik van een printplaat met 4 lagen in plaats van 6 (de kosten stijgen sterk met het aantal lagen). Dit stelt echter eisen aan de pinnen. Als deze eisen niet goed behandeld worden, kan een 6-laags printplaat nog steeds nodig zijn omwille van SI-redenen. Een alternatief is om een IC van een andere leverancier te kiezen. Het hele lagenspectrum, tot 32 lagen, wordt besproken.
Lessen:
Signaalintegriteit: high-speed signaalpropagatie, reflectie, ringing, transmissielijnen, terminatie, gebalanceerde lijnen, randcontrole, overspraak, stack-up, simulatie van hogesnelheidsnetten;
Voedingsintegriteit: hogesnelheidsvoedingsdistributie, topologie van vermogensvlakken, configuratie van printplaten, PCB-productie en -materialen, bypasscondensatoren, ingebedde passieve componenten, klassen voor voedingsruis;
IBIS-modellering: IBIS-modellen maken, modellen wijzigen, de belangrijkste parameters van een IBIS-model begrijpen;
EMC inleiding: EMC-conformiteitstests, emissie, immuniteit voor RF-velden, EFT, bursts, pre-compliancetesten, ESD, latch-up;
EMC-signalen: de stralingsbronnen identificeren, signalen met een smal spectrum versus signalen met een breed spectrum, klemruis, printplaatverbeteringen voor EMC, overspraak;
EMC-koppeling en bekabeling: ground bounce, VCC-koppeling, optimalisatie van kabelverbindingen naar een bord, antennes, stralingsversterking veroorzaakt door holtes;
Geavanceerde partitionering voor EMC: ruisbronnen, SNR, common-mode straling versus differentiële modus, common-mode isolatie, onafgeschermde behuizingen, apertuurantennes, creëren van common-mode eilanden (moats).
Signaalintegriteit en timinganalyse voor DDRx, layoutrichtlijn voor first-time-right DDRx-implementatie.
Hands-on sessies:
Simulaties van transmissielijnafsluiting, simulatie van verschillende bordlaagstack-ups;
IBIS-modellering, theorie over IBIS-modellering, debuggen van IBIS-modellen + IBIS-editor;
Topologiesimulatie (DDR4), bordpartitionering, overspraakanalyse;
Simulatie van vermogensintegriteit, DC-daling, AC-ontkoppelingsanalyse en optimalisatie om inductiepieken te onderdrukken;
EMC-problemen oplossen zonder schema's te wijzigen, creëren van ECM-nulpunten en -balken voor common-mode onderdrukking;
Serialisatie en deserialisatie.
Methodiek
Certificering
Deelnemers ontvangen een cursuscertificaat van het High Tech Institute voor het volgen van deze opleiding. Bovendien maakt deze opleiding deel uit van het programma voor beroepsopleiding van de Nederlandse Vereniging voor Precisietechniek (DSPE), die hiervoor microcredentials verstrekt.
Meer informatie
Cursusbeoordelingen
"Goede training met praktische insteek"
Erik van Eeden - Betronic B.V."Goede training, voldoende mix theorie/praktijk"
Axel Smits - NXP Semiconductors"Ik kom uit de analoge wereld. Leuk om dingen vanuit een digitaal perspectief te zien. Bijvoorbeeld serieafsluiting: als analoog iemand heb ik dat nog nooit gebruikt."
Ronald Buijs - Vrije Universiteit Amsterdam
Blijf op de hoogte
Ontvang onze maandelijkse updates
