НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АНАЛИЗА КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ В ИНТЕГИРОВАННОЙ САПР ГМП
Метод анализа устойчивости конструкций линий связи
Особенности согласования линий связи в ГМП
Рост производительности электронных средств авионики обуславливает необходимость использования специальных методов и режимов согласования линий связи в конструкциях ГМП, исключающих многократные отражения сигнала в линиях. Режим согласования предъявляет жесткие требования к стабильности волнового сопротивления межсоединений в ГМП как одному из главных параметров линий связи. Для гарантий обеспечения этого требования в интегрированной САПР ГМП (гл. 2, рис. 2.4) предусмотрен специальный информационно-аналитический модуль, содержащий необходимые научно-методические положения инженерного анализа конструкций ГМП на предмет согласования электрических линий связи.
Согласно рассматриваемому способу в состав конструкций ГМП предлагается вводить тест-элеменг, содержащий длинную линию, по результатам тестирования которой предполагается оценивать соответствие ГМП требованию согласованности линий связи. Однако отбраковка готовых плат но результатам этого тестирования создает крайне неблагоприятную ситуацию для производства, связанную с неопределенностью выхода годных, с отсутствием уверенности в благополучном исходе оценки качества готового продукта по этому параметру. В связи с этим возникает настоятельная потребность в упреждающем управлении технологической подготовкой производства, направленной на обеспечение заданных параметров линий связи на промежуточных этапах изготовления ГМП, чтобы на заключительном этапе гарантированно получить нужный результат [102].
Конструкции современных ГМП подчинены основному фактору - обеспечение быстродействия печатного узла, собранного на ГМП. При этом основным параметром является волновое сопротивление линий передачи ГМП, значение когорото влияет на согласование линий и уровень перекрестных помех в них. Для систем сверхвысокого быстродействия волновое сопротивление должно быть около 90 Ом, а для снижения перекрестных помех это значение должно быть около 40 Ом. В международной практике принято компромиссное значение волнового сопротивления - 60 Ом, которое удовлегворяег требованиям как но быстродействию, гак и по помехозащищенности.
От стабильности и однородности волнового сопротивления в значительной мере зависит целостность сигнала в узлах цифровой техники. Непременным условием сохранения целостности сигнала является согласование электрически длинных линий, для которых и определяется параметр волнового сопротивления. При этом могут использоваться способы согласования параллельным резистором на выходе линии или последовательным резистором на входе линии. В любом случае коэффициент отражения к от нагрузки не должен превышать 0,05-0,10 [102, 103].
Коэффициент отражения в общем виде определяется по формуле:
где Rt - сопротивление нагрузки, Z - волновое сопротивление линии передачи.
Из выражения (3.1) следует, что с учетом допусков на значение сопротивления, требования к выполнению волнового сопротивления на плате очень жесткие.
Для анализа требований к линиям связи в ГМП используем для примера следующие реальные требования одного из проектов электронной аппаратуры авионики:
- - номинальные значения волновых сопротивлений линий должны находиться в пределах 50 Ом при отклонении от номинала не более чем на 10 %;
- - сопротивление постоянному току (при последовательном способе согласования) не должно превышать 5 Ом/м;
- - коэффициент перекрестной наводки в соседней линии связи при групповой передаче информации - не более 0,18 [103].
