Ảnh hưởng của nhiễu xuyên kênh đến chất lượng tín hiệu trong bo mạch tốc độ cao

Bằng cách sử dụng công cụ mô phỏng Hyperlynx của hãng Mentor Graphics; bài báo này sẽ phân tích, mô phỏng và đưa ra các kết quả để thể hiện sự giảm thiểu nhiễu xuyên kênh trong khi thiết kế các bo mạch in tốc độ cao.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ảnh hưởng của nhiễu xuyên kênh đến chất lượng tín hiệu trong bo mạch tốc độ cao Hội thảo quốc gia 2014 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ thông tin (ECIT2014) Ảnh hưởng của nhiễu xuyên kênh đến chất lượng tín hiệu trong bo mạch tốc độ cao Tăng Tấn Chiến Bùi Tấn Lộc Trường Đại học Bách khoa, Công ty TNHH Acronics, Đại học Đà Nẵng Đà Nẵng Email: ttchien@ac.udn.vn Email: buitanloc2008@gmail.com Tóm tắt—Nhiễu xuyên kênh là một loại nhiễu thường lại của các đường mạch trong bo mạch. Bài báo này sẽ gặp và ảnh hưởng xấu đến các tín hiệu trong các bo mạch phân tích nhiễu xuyên kênh trong các bo mạch tốc độ tốc độ cao. Nhiễu xuyên kênh giữa hai đường mạch tỉ lệ cao, sử dụng phần mềm Hyperlynx của hãng Mentor nghịch với khoảng cách của hai đường mạch đó trên bo. Graphics để mô phỏng và từ đó đánh giá kết quả [7], [8]. Nhiễu xuyên kênh là một trong những loại nhiễu cần quan tâm nhất để đảm bảo tính toàn vẹn của tín hiệu. Muốn II. NHIỄU XUYÊN KÊNH TRONG CÁC BO giảm thiểu nhiễu xuyên kênh, các nhà thiết kế phải phân MẠCH TỐC ĐỘ CAO tích và mô phỏng các tín hiệu trên các bo mạch trước trong và sau khi thiết kế mạch in. Bằng cách sử dụng công A. Nhiễu xuyên kênh cụ mô phỏng Hyperlynx của hãng Mentor Graphics; bài Nhiễu xuyên kênh là nhiễu do ảnh hưởng của điện báo này sẽ phân tích, mô phỏng và đưa ra các kết quả để trường ghép giữa các đường mạch in trong cùng một thể hiện sự giảm thiểu nhiễu xuyên kênh trong khi thiết kế các bo mạch in tốc độ cao. lớp mạch in hay giữa hai lớp mạch in kề nhau. Nhiễu xuyên kênh xảy ra trong thời điểm khi đường mạch in Từ khóa—Nhiễu xuyên kênh; tính toàn vẹn của tín mang tín hiệu chuyển mạch từ mức cao sang thấp hoặc hiệu; tín hiệu tốc độ cao; bo mạch; suy hao tín hiệu; phân ngược lại. Trong khoảng thời gian chuyển mạch này, tích; mô phỏng. đường mạch in mang tín hiệu sẽ gây ra một dòng điện hoặc điện áp lên trên đường mạch in đặt gần nó. Hiệu I. GIỚI THIỆU ứng không mong muốn này tác động lên các đường mạch in mang các tín hiệu quan trọng như tín hiệu đồng Trong các hệ thống điện tử số, dạng điện áp hoặc bộ, tín hiệu tốc độ cao làm gây lỗi cho hệ thống [9]. dòng điện được biểu diễn bởi một dãy tín hiệu nhị phân, với một khoảng cách ngắn và tốc độ bit dữ liệu thấp thì Hai đường mạch in đặt gần nhau luôn xuất hiện điện một dây dẫn đơn giản có thể truyền nguyên vẹn các tín dung ghép và điện cảm ghép giữa chúng. Vì vậy, nhiễu hiệu đó từ nguồn đến đích. Tuy nhiên, với một khoảng xuyên kênh phụ thuộc vào hai thông số: sự ghép điện cách truyền dài và tốc độ dữ liệu cao thì có rất nhiều dung và sự ghép điện cảm giữa các đường mạch in kề hiệu ứng có thể tác động đến tín hiệu, làm cho tín hiệu nhau [4], [5]. bị suy giảm và gây lỗi cho hệ thống, vì vậy quá trình phân tích về sự toàn vẹn của tín hiệu là vô cùng quan trọng trong các bo mạch tốc độ cao [6]. Các hiệu ứng gây nhiễu này có rất nhiều mức: mức kết nối bên trong của các IC tích hợp cao đến các chân của chúng, mức bo mạch in và mức các cổng kết nối đến các bo mạch in bên ngoài. Trong các mức này ta quan tâm đến mức bo mạch in, tức là các kết nối từ chip đến chip và từ chip đến các cổng kết nối [9]. Hình 1. Nhiễu xuyên kênh do ghép điện cảm Một vài vấn đề liên quan đến tính toàn vẹn của tín Biên độ của nhiễu do sự ghép điện cảm: hiệu trong mức bo mạch in là: nhiễu phản xạ của tín hiệu, nhiễu xuyên kênh, nhiễu do nguồn và đất, và các dldriver vấn đề về EMI. Nhiễu phản xạ xảy ra do không phối hợp VNoise  Lm trở kháng của các đoạn mạch, do ảnh hưởng của đoạn dư dt (1) thừa, do các điểm kết nối hay do sự gián đoạn của các cổng kết nối. Nhiễu nguồn đất do nhiễu ký sinh và nhiễu nền trong hệ thống. Nhiễu xuyên kênh do ảnh hưởng qua ISBN: 978-604-67-0349-5 470 Hội thảo quốc gia 2014 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ thông tin (ECIT2014) Hình 2. Nhiễu xuyên kênh do ghép điện dung Biên độ của nhiễu do sự ghép điện dung: dldriver Hình 4. Sơ đồ mạch mô phỏng I Noise  Cm dt (2) - Kịch bản 1: Sử dụng hai đường mạch in đặt kề nhau trong cùng một lớp. B. Phân loại nhiễu xuyên kênh - Kịch bản 2: Sử dụng hai đường mạch in đặt chồng Xem xét hai đường mạch in như ở hình 1. Đường nhau ở hai lớp kế cận nhau. mạch in mang tín hiệu chuyển mạch gọi là đường “tác nhân”, đường mạch in liền kề với đường “tác nhân”, Qua hai kịch bản mô phỏng trên ta sẽ xem xét kết chịu ảnh hưởng nhiễu xuyên kênh do đường “tác nhân” quả mô p ...