Разработка моделей и алгоритмов согласования задержек сигналов в линиях передачи для САПР печатного монтажа

• Автор: Лысенко, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Содержание
Введение

1 Проблемы обеспечения заданных задержек сигналов в печатных платах.

1.1 Расчет зигзагообразных линий задержек

1.2 Создание линий задержки в современных САПР.

2 Создание проводников заданной длины

2.1 Описание линий задержки

2.2 Расчет параметров линии задержки.

2.2.1 Длина линии задержки в прямоугольнике.

2.2.2 Максимально возможная добавка длины линии задержки в верхнем

треугольнике.
2.2.3 Расчет длины линии задержки в трапеции
2.2.4 Расчет длины линии задержки в равнобедренной трапеции или в
параллелограмме
2.2.5 Расчет длины линии задержки в симметричном прямоугольнике .
2.2.6 Расчет первой критической длины линии задержки
2.2.7 Расчет второй критической длины линии задержки
2.2.8 Расчет третьей критической длины линии задержки.
2.3 Расчет формы линии задержки по заданной длине
2.3.1 Уменьшение большего треугольника до требуемого размера
2.3.2 Уменьшение обоих треугольников до требуемого размера
2.3.3 Уменьшение большего прямоугольника до требуемого размера .
2.3.4 Уменьшение обоих прямоугольников до требуемого размера
2.3.5 Вычисление параметров первой закритической линии задержки
2.3.6 Вычисление параметров второй закритической линии задержки
2.3.7 Вычисление параметров третьей закритической линии задержки .
2.4 Формирование линий задержки и точная подгонка длины
2.4.1 Линия задержки в трапеции без аппроксимации.
2.4.2 Линия задержки в трапеции с аппроксимацией
2.4.3 Вторая и третья закритические линии задержки
3 Методы выравнивания задержек сигналов.
3.1 Автоматическое выравнивание задержек сигналов.
3.2 Уменьшение разброса длин до этапа трассировки.
3.3 Переназначение функционально эквивалентных контактов
3.4 Поворот компонентов
3.5 Уменьшение разброса длин на этане оптимизации разводки.
3.6 Выравнивание задержек сигналов после трассировки соединений
4 Программная реализация и интеграция в САПР .
4.1 Ручное выравнивание задержек сигналов
4.2 Автоматическое выравнивание задержек сигналов
4.3 Сравнение со средствами выравнивания задержек сигналов в САПР xii.
Заключение.
Список литературы


Практическая ценность работы состоит в создании программных средств, позволяющих выравнивать задержки сигналов как в автоматическом, так и в интерактивном режимах. Указанные программные средства входят в состав САПР «ТороЯ» [1-]. Применение разработанных средств обеспечивает существенное сокращение сроков проектирования высокоскоростных печатных узлов, повышение надежности и улучшение качества функционирования радиоэлектронных средств []. Результаты диссертационной работы в виде конкретных положений, выводов, методов, алгоритмов, машинных программ и расчетных данных внедрены в инженерную практику и используются в составе САПР «ТороЯ» на промышленных предприятиях Москвы, Санкт-Петербурга, Нижнего Новгорода, Тулы, Рязани и Киева, а также в учебном процессе СПбГУЛП, СПбГЭТУ (ЛЭТИ). НПК “Современные информационные и электронные технологии”, г. Одесса, г. Международной конференции “САО/САМ/РОМ-”, г. Москва, г. НПК “Современные информационные и электронные технологии”, г. Одесса, г. НПК “Современные информационные и электронные технологии”, г. Одесса, г. НПК “Современные информационные и электронные технологии”, г. Одесса, г. Международной конференции “САО/САМ/РОМ-Ю”, г. Москва, г. Лысенко A. A., Полубасов О. Б. “Обеспечение заданной длины проводников в САПР TopoR” // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. Лысенко A. A., Полубасов О. Б. Проектирование высокоскоростных плат в САПР TopoR // Электроника: НТБ. Лысенко A. A., Лузин С. Ю., Полубасов О. Б. Выравнивание задержек в САПР TopoR // Труды Международной конференции “CAD/CAM/PDM-” / - М. Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН. Lysenko A. Luzin S. Polubasov О. Synchronizing Delays in Signal Transmission Lines in a Flexible Topological Routing System (Согласование задержек в линиях передачи сигналов в системе гибкой топологической трассировки). Onboard Technology. September . Лысенко A. A., Лячек Ю. Т., Полубасов О. Б. Автоматическое формирование линий задержки в топологии печатного монтажа // Известия СПбГЭТУ “ЛЭТИ”. С. -. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, включающего наименований. Основная часть работы изложена на 2 страницах машинописного текста. Работа содержит рисунков и 2 таблицы. Во введении кратко освещён предмет исследования, обоснована актуальность темы диссертационной работы. Кратко описано содержание диссертации по главам. В первой главе описано современное состояние методов согласования задержек сигналов в линиях передачи на печатных платах, выявлены их основные недостатки и сформулированы некоторые проблемы, которые остро нуждаются в решении. Во второй главе приводится методика расчета формы проводников заданной длины, вписанных в трапециевидную область. В третьей главе описаны методы выравнивания задержек групп сигналов на различных этапах проектирования печатного монтажа. В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований разработанных алгоритмов и программ. Проводится сравнительный анализ со средствами САПР Expedition фирмы Mentor Graphics (США), одним из мировых лидеров в области проектирования печатных плат. В заключении сформулированы основные научные и практические результаты работы. В приложении даются сведения, подтверждающие использование полученных результатов в народном хозяйстве страны. В современных высокоскоростных схемах (речь идет о диапазоне сотни МГц - единицы ГГц) проводники на печатных платах представляют собой длинные линии (длина проводника превышает длину волны). Поэтому процесс определения задержек сигнала в микрополосковом элементе можно свести к определению его в длинной линии при условии ее согласования и считая, что потери энергии в ней близки к нулю. Схема замещения линии передачи представлена на рисунке 1. Рисунок 1. Я0іх і . В монографии Михайлова В. Б. [] показано, что дифференциальные уравнения в частных производных, описывающие линейную динамическую систему, могут быть эквивалентно представлены уравнениями с запаздывающим аргументом. Преобразуем но Лапласу: ? Для получения однородных переменных в уравнениях (1. Уо(Р) ~ коэффициент распространения.