Análisis de la integridad de señal en los diseños de baja potencia
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A día de hoy, una gran parte de los productos electrónicos que se fabrican exigen un diseño de baja potencia que permita conservar la carga de la batería del dispositivo. Para ello, las redes funcionan con voltajes muy bajos y elaboran los datos de manera más veloz. Esto comporta un aumento de la edge rate, así como de la velocidad de las señales de reloj, lo cual hace que los proyectos sea más susceptibles a la diafonía de otras redes.
HyperLynx, la suite de Mentor para la simulación y el análisis de circuitos impresos, cuenta con una funcionalidad para el control de las redes en términos de diafonía y terminaciones; controla la integridad de de señal por medio del análisis batch.
No es necesario simular todas y cada una de las miles de redes que pueden formar parte de un circuito impreso, sino solamente aquellas que resultan críticas. ¿Cómo localizarlas? Atendiendo a ciertas características de la red, como la edge rate en función de la longitud de la pista.
Para evaluar el nivel de criticidad de una red, es necesario analizar las características de los pines del dispositivo -velocidad de variación, impedancia de entrada, fluctuación del voltaje, tiempo de conmutación, etcétera- y confrontar los datos con la longitud de la red. Durante el proceso conviene contar con un software que pueda ayudar a gestionar la complejidad del mismo. HyperLynx SI permite crear modelos de los dispositivos, en base a fichas técnicas, para simular las redes y poder determinar cuales de ellas resultan críticas. El software de Mentor puede, asimismo, emplear la información proveniente de los modelos IBIS; lee dicha información, reporta la longitud y el retraso de las redes y, de esta manera, localiza las redes que será conveniente simular.
Es igualmente necesario tener en cuenta la teoría de la línea de transmisión, ya que la edge rate y el retraso que se da en las pistas impactan en la calidad de la señal.
Y, también, la impedancia, ya que puede causar reflejos y distorsionar la calidad de la señal cuando las líneas de transmisión superan la longitud crítica. La impedancia incluye las propiedades inductivas y capacitivas de las pistas. El diseñador de circuitos impresos puede controlar la impedancia de las pistas usando ciertos elementos del stack up: la constante y el espesor dieléctricos, el espesor del cobre y el ancho de la pista (cuando este aumenta, la impedancia disminuye y viceversa).
La suite HyperLynx proporciona los instrumentos necesarios para planificar el stack up y obtener el resultado buscado en cuanto a la integridad de señal.