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토토 배팅 사이트사이트 365 배선판에서의 고속 시리얼 전송의 주의점

1.

토토 배팅 사이트사이트 365 시리얼 전송에는 아래와 같이 다양한 규격이 존재합니다.
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토토 배팅 사이트사이트 365 직렬 전송 예
・10ギガビット・イーサネット（XAUIおよびXSBI）
・SONET/SDH
・ギガビット・イーサネット
・InfiniBand
・RapidIO
・PCI Express
・Fibre Channel

2. 패턴 설계: 2-1. 특성 임피던스 제어

여기에서는 토토 배팅 사이트사이트 365 신호에서 특성 임피던스 제어의 필요성을 간략하게 설명합니다.
一般的に高速信号を伝送する際は、インピーダンスが一様でないと、その変化するポイントで高速信号の反射が生じます。反対にインピーダンスが等しいければ反射はしません。
さて、反射の大きさですが、これはインピーダンスの変化に対してスライドのような（１）計算式で表されます。また、透過する電位も同様に（２）計算式をご覧下さい。

자, 이 슬라이드에서는 토토 배팅 사이트사이트 365 배선판에서의 배선의 구조와 특성 임피던스의 계산식을 나타냅니다.
プリント토토 배팅 사이트사이트 365板の外層토토 배팅 사이트사이트 365であるマイクロストリップラインと内層토토 배팅 사이트사이트 365であるストリップラインについて一本の信号線で伝達するシングルエンド토토 배팅 사이트사이트 365の場合と近接したペア토토 배팅 사이트사이트 365に逆位相の信号を伝達する差動토토 배팅 사이트사이트 365についてです。
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여기서 주의하고 싶은 것이, 계산식(이론식)으로 구한 특성 임피던스는 실제로 제작한 토토 배팅 사이트사이트 365 배선판을 측정한 특성 임피던스와 반드시 일치하지 않는 것입니다
この理由は次スライドで説明します。

이것은 배선의 단면도입니다.
実際のプリント토토 배팅 사이트사이트 365板は토토 배팅 사이트사이트 365はエッチング加工によりやや台形となります。
絶縁層である誘電体の比誘電率は、使う材料の厚さでガラスクロスとエポキシ樹脂の比率が違うので、層構成によって違いが生じます。
また、外層토토 배팅 사이트사이트 365（マイクロストリップライン）の場合、一般的には토토 배팅 사이트사이트 365上にソルダレジストが塗布されるます。このソルダレジストも比誘電率が１では無い為、実効比誘電率に影響を与えます。
特性インピーダンスの変動要素には、他に導体厚みが含まれています。
基板メーカーの製造プロセスが、各々のファクターに影響を与えるので計算で求めた特性インピーダンスと実際作成したプリント토토 배팅 사이트사이트 365板を実測した特性インピーダンスは違いがあります。
基板材料によっては、比誘電率や伝送損失に影響を与える誘電正接が周波数や温度に対して依存性をもっているものもあります。

차동 임피던스의 정의를 설명합니다.
２本の線路を伝播する信号のモードとしては、逆相のオッドモードと、同相のイーブンモードがあります。
オッドモードが、高速シリアル信号で一般に使われています。
差動インピーダンスは、高速シリアル信号で一般的なオッドモード伝送した場合の特性インピーダンスです。
差動伝送（オッドモード伝送）のメリットは、２本の平行な토토 배팅 사이트사이트 365で異なる極性の信号を伝送する事で①各々の토토 배팅 사이트사이트 365に発生する電磁界が打ち消され、高速信号から発生する放射ノイズを低減する。
②受信部（レシーバー）では入力される２信号の差分から“Hi”，”Low”を認識するが、２本の高速信号が外来ノイズの影響を受けたとしても、差を見る事で“Hi” ，”Low”の判定には影響を与えない。
その為、低電圧で高速な信号伝送が可能となる。
といったものです。

토토 배팅 사이트사이트 365 전송에서의 전송 모드와 특성 임피던스의 관계입니다.
관련
토토 배팅 사이트사이트 365単体でのシングル・インピーダンスと토토 배팅 사이트사이트 365間のカップリングモードインピーダンスの差がオッドモード・インピーダンスで、この２倍が、差動インピーダンスです。
もう一つの側面として、コモンモード・インピーダンスがあります。
コモンモードインピーダンスは前スライドのイーブンモード伝送実施時の特性インピーダンスです。
差動とコモンモードの積の平方根がシングルエンドのインピーダンスという関係となっています。

여기서 차동 임피던스 100Ω에 대응하는 설계 사양의 구체예를 소개합니다.
설계
差動インピーダンスが一定ならば、コモンモード・インピーダンスが高いほど、線幅・間隙ともに狭くなります。

여기에서는, 전 슬라이드에서 소개한 3종류의 배선 사양의 토토 배팅 사이트사이트 365 전송으로 중요한 반사 특성을 측정한 실측 결과를 소개하겠습니다
結果はミックスモードＳパラメーターの反射電圧比であるSdd11で示します。
３種類の토토 배팅 사이트사이트 365の反射を比べても差はほとんどありません。
コネクタ接合部，結合の大きい토토 배팅 사이트사이트 365（Ａの仕様）の線間隙が離れた部分を含めて差動インピダンスの整合がなされていれば、토토 배팅 사이트사이트 365仕様の違いは反射量にほとんど影響を与えません。
※Ｓパラメーターについては伝送損失のスライドで簡単に説明しています。

같이 3 종류의 배선 사양에 의한 투과 특성의 실측 결과를 소개하겠습니다
結果はミックスモードＳパラメーターの透過電圧比であるSdd21で示します。
토토 배팅 사이트사이트 365仕様の違いが大きく透過特性に影響は与えませんが、ペア線間の結合が大きい“Ａ”の仕様が若干ですが減衰が大きくなっています。
“Ａ”は토토 배팅 사이트사이트 365幅が細く、後ほど伝送損失で説明する導体損失が多い為と考えられます。

비어스텁의 영향에 대해 설명하겠습니다.
スライドに２つの図があります。高速信号はＡからＢに伝送されるとします。
高速信号の伝達経路は紫色の実線で示しており、高速信号を伝達する토토 배팅 사이트사이트 365層選択の違いより、赤色の部分の長さに差が生じています。
この赤色の部分がビアスタブと呼ばれるもので、ビアの先がオープンである事から、オープンスタブとなっています。

스텁 길이의 차이가 토토 배팅 사이트사이트 365 신호에 미치는 영향을 확인합니다.
구현
400～500nsec辺りで生じている乱れが、SMAコネクタ部分によるものです。
スタブ長が短い青色の特性インピーダンスは、基準である100Ωに近い95Ω程度ですが、スタブ長の長い赤色の特性インピーダンスは、72Ωにまで低下してしまっています。

그럼, 이전 슬라이드에서는 스텁 길이의 차이가 토토 배팅 사이트사이트 365 신호를 전송하는데 있어서 중요한 특성 임피던스에 미치는 영향을 확인했습니다만, 토토 배팅 사이트사이트 365 신호의 전송 특성에의 영향을 확인합니다.
このスライドでは、反射特性(Sdd11)への影響、次スライドでは透過特性への影響を示します。（ネットワークアナライザーでの実測結果です）
高速伝送で必要とされる領域である8.5Gbps付近での反射特性を比較すると、スタブ長が長いモデルの反射は-3dB、短いモデルは-16dBでした。-3dBは、토토 배팅 사이트사이트 365に入力した電圧の70%の電圧が、入力ポートに反射している事を表し、-16dBは約16%が反射している事を表します。

이번에는 8Gbps 부근에서의 투과 특성(Sdd21)을 비교합니다.
スタブ長が長いモデルの透過量は、-7.3dB、短いモデルは-4.5dBでした。
-7.3dBは、토토 배팅 사이트사이트 365に入力した電圧の43%の電圧が、出力ポートに透過している事をあらわし、-4.5dBは約60%が透過している事を表します。

또한 적색 결과가 가로축(주파수)에 대해 물결치는 것은 SMA 실장 부분에서의 임피던스 미스매치에 기인한 정재파의 영향 때문입니다.

반사량, 투과량의 실측 결과를 비교하여, 비아스텁의 영향은 토토 배팅 사이트사이트 365 신호의 주성분인 고주파가 될수록 현저해지는 것을 확인할 수 있었습니다.
（逆に言い換えると、低周波領域では、影響を無視できる）

고속 전송하는 신호의 주파수, 고조파의 차수를 고려해, 토토 배팅 사이트사이트 365 배선판 전체의 밸런스를 생각 비아스텁에 의한 영향과 대처 방법을 검토할 필요가 있습니다.

여기에서는 당사(아이카 공업)가 토토 배팅 사이트사이트 365 전송에서 중요한 요소인 특성 임피던스를 보증하고 있는지 설명합니다.
特性インピーダンスの保証は、製品外設けた特性インピーダンス測定用の토토 배팅 사이트사이트 365(テストクーポン)を実測する事で行います。
テストクーポンは、特性インピーダンス指定토토 배팅 사이트사이트 365と同等の仕様の토토 배팅 사이트사이트 365を、特性インピーダンス指定토토 배팅 사이트사이트 365が토토 배팅 사이트사이트 365される信号線層に토토 배팅 사이트사이트 365します。
(多数の토토 배팅 사이트사이트 365層に様々な仕様の特性インピーダンス指定토토 배팅 사이트사이트 365がある場合、テストクーポンの토토 배팅 사이트사이트 365も多くなります)

특성 임피던스 측정은 TDR을 사용합니다.

특성 임피던스의 실측에 대해입니다.

TDR은 토토 배팅 사이트사이트 365 신호에 포함된 급격한 상승을 가진 스텝 펄스를 발생시켜 케이블을 통해 테스트 쿠폰에 입력하고, 그 반사의 크기를 보는 것으로 배선의 특성 임피던스 가로축은 시간으로 표현됩니다만, 이것은 측정하고 있는 포인트까지의 왕복 시간(반사이므로 왕복)이 되므로, 시간으로부터 배선의 어느 부분의 임피던스가 몇인가를
토토 배팅 사이트사이트 365の入力部はプロービングによるインピーダンスミスマッチが発生し、また、プローブ部等の共振により乱れが生じるので、少し長めの토토 배팅 사이트사이트 365を設け、安定した時間（ポイント）のインピーダンスを測定します。

여기서부터는 토토 배팅 사이트사이트 365 신호의 중요한 요소인 전송 손실에 대해입니다.

전송 손실의 요인이지만 반사에 의한 투과량의 감쇠가 없다고 가정하면
①토토 배팅 사이트사이트 365の導体で発生する導体損失（αc）
②誘電体で発生する誘電損失（αd）
③放射で損失する放射損失（αr）
の3つの和となります。

일반적으로 전압 비율로 표시되므로 로그로 표현하면 슬라이드와 같은
α=20LOG10（S21)= 20LOG10（V2／V1)
となります。
高速信号においては、伝送損失量が分かれば、伝送線路の入力した電圧が、伝送後に何Vになるか、見積ることができます。

차동 전송에서의 전송 손실은 Sdd21을 데시벨 표시한 것이 일반적으로 되었습니다. 이것은 차동 배선의 4개의 끝(포트)에서 네트워크 특성을 구한 후 의 계산식에 따라 구할 수 있습니다.
差動토토 배팅 사이트사이트 365による信号伝送は一般的にオッドモードですから、Sdd21を良し悪しの尺度とするのが妥当と考えられます。

토토 배팅 사이트사이트 365 전송에서 중요한 전송 손실은 기판의 재료에 따라 크게 차이가 납니다.
ここでは、材料特性と伝送損失の関係を実測結果を元に説明します。
絶縁層厚みを約0.2mmとし、各々の材料で、特性インピーダンス50Ωの토토 배팅 사이트사이트 365を作成し、伝送損失をS21として測定しました。
材料の有する特性の違いは、主に比誘電率（εr），誘電正接（tanδ）です。
（細かくは、各特性に対する周波数依存性や温度依存性等もあります）絶縁層厚みを一定としている事から、同じ特性インピーダンス50Ωを得る為に比誘電率の低い材料程토토 배팅 사이트사이트 365幅が若干太くなります。この影響から各토토 배팅 사이트사이트 365の導体損失に少し影響を与えます。（토토 배팅 사이트사이트 365が太くなる低誘電率の토토 배팅 사이트사이트 365の方が導体損失が少なくなる）誘電損失は、εrの平方根とtanδの積に比例致します。
したがって誘電損失は、εr とtanδが低い値を示す材料で作成した基板が、より低損失になると言えます。（ εrが平方根である事からεrよりtanδが支配的です）
スライドの実測比較結果を見てもその傾向は明確です。

토토 배팅 사이트사이트 365 전송할 신호의 주파수, 고조파의 차수, 배선의 길이를 고려하여 사용할 재료를 선정하는 것이 중요합니다.

리턴 패스에 관한 것입니다
ここでいうリターンパスは、信号が変化しないDCの戻り電流ではなく、高速信号変化時のACを対象としたものです。
高速信号変化時のリターンパスは、誘導作用により、토토 배팅 사이트사이트 365直下直近のGNDプレーンまたは電源プレーンとなります。
一方、토토 배팅 사이트사이트 365は部品配置の都合，他토토 배팅 사이트사이트 365との干渉等でviaにより토토 배팅 사이트사이트 365層を変化させる場合が多々あります。その場合、リターンパスの層も変化するのですが、信号via同様にリターンパス用のviaが無いとリターンパス不連続によりコモンモードノイズが発生し、高速信号の品質にも多大な影響を及ぼします。
対処法として高速信号via近辺にGND_viaを設ける、リターンパス層が電源とGNDであった場合は、高速信号via近傍にコンデンサを配置し、電源とGNDを高周波のみ短絡させ、リターンパスを得るといった方法がある。

이 슬라이드는 이전 슬라이드의 GND_via가 있는 경우와 없는 경우의 S11(반사), S21(투과)을 비교한 것입니다
ピンク矢印は３００ＭHz，９００MHz，1.2GHz・・・・であり、これら周波数では透過が小，反射が大となっており、この周波数帯の高速信号がまともに伝送できない状態である事が判ります。

실제 토토 배팅 사이트사이트 365 신호 파형으로 확인했습니다.
高速信号の周波数は300MHzです。
前スライドのＳパラメーター測定結果から推測したように、GND_viaが無い仕様では、まともな高速信号波形を伝送できていません。

일반적인 토토 배팅 사이트사이트 365 배선판에서는 GND 플레인, 전원 플레인이 더 크고 플레인 간의 용량 결합이 강한, 배선 근방의 IC에 배치된 패스콘의 효과로 층간 리타 자연 경로가 자연스럽게 확보되고 있다고 하는 상황에, 이 현상은 별로 나타나지 않습니다.

전회 작성한 기판에서 문제가 발생하지 않았다고 해서 다음에 작성하는 기판에서 이 문제가 나타나지 않는다고는 할 수 없기 때문에, 토토 배팅 사이트사이트 365 배선판에서 고속 시리얼 전송을 실현하는 경우, 리턴 패스 확보 의 필요성을 명심해야 합니다.