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4)將Vref的去耦電容靠近Vref管腳擺放;Vtt的去耦電容擺放在遠(yuǎn)的一個(gè)SDRAM外端;VDD的去耦電容需要靠近器件擺放。小電容值的去耦電容需要更靠近器件擺放。正確的去耦設(shè)計(jì)中,并不是所有的去耦電容都是靠近器件擺放的。所有的去耦電容的管腳都需要扇出后走線,這樣可以減少阻抗,通常,兩端段的扇出走線會(huì)垂直于電容布線。5)當(dāng)切換平面層時(shí),盡量做到長(zhǎng)度匹配和加入一些地過孔,這些事先應(yīng)該在EDA工具里進(jìn)行很好的仿真。通常,在時(shí)域分析來看,差分線的正負(fù)兩根線要做到延時(shí)匹配,保證其誤差在+/-2ps,而其它的信號(hào)要做到+/-10ps。DDR3總線的解碼方法;自動(dòng)化DDR測(cè)試眼圖測(cè)試
實(shí)際的電源完整性是相當(dāng)復(fù)雜的,其中要考慮到IC的封裝、仿真信號(hào)的切換頻率和PCB耗電網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于PCB設(shè)計(jì)來說,目標(biāo)阻抗的去耦設(shè)計(jì)是相對(duì)來說比較簡(jiǎn)單的,也是比較實(shí)際的解決方案。在DDR的設(shè)計(jì)上有三類電源,它們是VDD、VTT和Vref。VDD的容差要求是5%,而其瞬間電流從Idd2到Idd7大小不同,詳細(xì)在JEDEC里有敘述。通過電源層的平面電容和用的一定數(shù)量的去耦電容,可以做到電源完整性,其中去耦電容從10nF到10uF大小不同,共有10個(gè)左右。另外,表貼電容合適,它具有更小的焊接阻抗。Vref要求更加嚴(yán)格的容差性,但是它承載著比較小的電流。顯然,它只需要很窄的走線,且通過一兩個(gè)去耦電容就可以達(dá)到目標(biāo)阻抗的要求。由于Vref相當(dāng)重要,所以去耦電容的擺放盡量靠近器件的管腳。然而,對(duì)VTT的布線是具有相當(dāng)大的挑戰(zhàn)性,因?yàn)樗恢灰袊?yán)格的容差性,而且還有很大的瞬間電流,不過此電流的大小可以很容易的就計(jì)算出來。終,可以通過增加去耦電容來實(shí)現(xiàn)它的目標(biāo)阻抗匹配。在4層板的PCB里,層之間的間距比較大,從而失去其電源層間的電容優(yōu)勢(shì),所以,去耦電容的數(shù)量將增加,尤其是小于10nF的高頻電容。詳細(xì)的計(jì)算和仿真可以通過EDA工具來實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)化DDR測(cè)試眼圖測(cè)試DDR4規(guī)范里關(guān)于信號(hào)建立;
3.互聯(lián)拓?fù)鋵?duì)于DDR2和DDR3,其中信號(hào)DQ、DM和DQS都是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的互聯(lián)方式,所以不需要任何的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),然而例外的是,在multi-rankDIMMs(DualInLineMemoryModules)的設(shè)計(jì)中并不是這樣的。在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式時(shí),可以很容易的通過ODT的阻抗設(shè)置來做到阻抗匹配,從而實(shí)現(xiàn)其波形完整性。而對(duì)于ADDR/CMD/CNTRL和一些時(shí)鐘信號(hào),它們都是需要多點(diǎn)互聯(lián)的,所以需要選擇一個(gè)合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),圖2列出了一些相關(guān)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),其中Fly-By拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一種特殊的菊花鏈,它不需要很長(zhǎng)的連線,甚至有時(shí)不需要短線(Stub)。對(duì)于DDR3,這些所有的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都是適用的,然而前提條件是走線要盡可能的短。Fly-By拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在處理噪聲方面,具有很好的波形完整性,然而在一個(gè)4層板上很難實(shí)現(xiàn),需要6層板以上,而菊花鏈?zhǔn)酵負(fù)浣Y(jié)構(gòu)在一個(gè)4層板上是容易實(shí)現(xiàn)的。另外,樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)要求AB的長(zhǎng)度和AC的長(zhǎng)度非常接近(如圖2)??紤]到波形的完整性,以及盡可能的提高分支的走線長(zhǎng)度,同時(shí)又要滿足板層的約束要求,在基于4層板的DDR3設(shè)計(jì)中,合理的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就是帶有少短線(Stub)的菊花鏈?zhǔn)酵負(fù)浣Y(jié)構(gòu)。
DDR測(cè)試
測(cè)試軟件運(yùn)行后,示波器會(huì)自動(dòng)設(shè)置時(shí)基、垂直增益、觸發(fā)等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量并匯總成一個(gè)測(cè)試報(bào)告,測(cè)試報(bào)告中列出了測(cè)試的項(xiàng)目、是否通過、spec的要求、實(shí)測(cè)值、margin等。圖5.17是自動(dòng)測(cè)試軟件進(jìn)行DDR4眼圖睜開度測(cè)量的一個(gè)例子。信號(hào)質(zhì)量的測(cè)試還可以輔助用戶進(jìn)行內(nèi)存參數(shù)的配置,比如高速的DDR芯片都提供有ODT(OnDieTermination)的功能,用戶可以通過軟件配置改變內(nèi)存芯片中的匹配電阻,并分析對(duì)信號(hào)質(zhì)量的影響。除了一致性測(cè)試以外,DDR測(cè)試軟件還可以支持調(diào)試功能。比如在某個(gè)關(guān)鍵參數(shù)測(cè)試失敗后,可以針對(duì)這個(gè)參數(shù)進(jìn)行Debug。此時(shí),測(cè)試軟件會(huì)捕獲、存儲(chǔ)一段時(shí)間的波形并進(jìn)行參數(shù)統(tǒng)計(jì),根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以查找到參數(shù)違規(guī)時(shí)對(duì)應(yīng)的波形位置, DDR有那些測(cè)試解決方案;
現(xiàn)做一個(gè)測(cè)試電路,類似于圖5,驅(qū)動(dòng)源是一個(gè)線性的60Ohms阻抗輸出的梯形信號(hào),信號(hào)的上升沿和下降沿均為100ps,幅值為1V。此信號(hào)源按照?qǐng)D6的三種方式,且其端接一60Ohms的負(fù)載,其激勵(lì)為一800MHz的周期信號(hào)。在0.5V這一點(diǎn),我們觀察從信號(hào)源到接收端之間的時(shí)間延遲,顯示出來它們之間的時(shí)延差異。其結(jié)果如圖7所示,在圖中只顯示了信號(hào)的上升沿,從這圖中可以很明顯的看出,帶有四個(gè)地過孔環(huán)繞的過孔時(shí)延同直線相比只有3ps,而在沒有地過孔環(huán)繞的情況下,其時(shí)延是8ps。由此可知,在信號(hào)過孔的周圍增加地過孔的密度是有幫助的。然而,在4層板的PCB里,這個(gè)就顯得不是完全的可行性,由于其信號(hào)線是靠近電源平面的,這就使得信號(hào)的返回路徑是由它們之間的耦合程度來決定的。所以,在4層的PCB設(shè)計(jì)時(shí),為符合電源完整性(powerintegrity)要求,對(duì)其耦合程度的控制是相當(dāng)重要的。用DDR的BGA探頭引出測(cè)試信號(hào);電氣性能測(cè)試DDR測(cè)試維修
DDR的規(guī)范要求進(jìn)行需求;自動(dòng)化DDR測(cè)試眼圖測(cè)試
DDR5發(fā)送端測(cè)試隨著信號(hào)速率的提升,SerDes技術(shù)開始在DDR5中采用,如會(huì)采用DFE均衡器改善接收誤碼率,另外DDR總線在發(fā)展過程中引入訓(xùn)練機(jī)制,不再是簡(jiǎn)單的要求信號(hào)間的建立保持時(shí)間,在DDR4的時(shí)始使用眼圖的概念,在DDR5時(shí)代,引入抖動(dòng)成分概念,從成因上區(qū)分解Rj,Dj等,對(duì)芯片或系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供更具體的依據(jù);在抖動(dòng)的參數(shù)分析上,也增加了一些新的抖動(dòng)定義參數(shù),并有嚴(yán)苛的測(cè)量指標(biāo)。針對(duì)這些要求,提供了完整的解決方案。UXR示波器,配合D9050DDRC發(fā)射機(jī)一致性軟件,及高阻RC探頭MX0023A,及Interposer,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)DDR信號(hào)的精確表征。自動(dòng)化DDR測(cè)試眼圖測(cè)試