微型连接器信号完整性的改善设计-工程硕士-上海交通大学.doc

目录 1 微型连接器信号完整性的改善设计 李华 9 A公司产品物流配送建模与仿真 岳倩 15跨国企业供应链网络规划的优化方法研究 刘赛琦 23离散型生产系统仿真在半导体制造业产能规划中的应用 刘鹏，杜正春 PAGE \* MERGEFORMAT15 微型连接器信号完整性的改善设计 李华 (上海交通大学机械与动力工程学院,200030) 摘要 信号完整性是电子产品非常重要的参考指标，传递电子信号的电子连接器产品也需要满足不同系统的信号完整性问题。本文就卡缘连接器在外设组件互连标准2.0（PCI-E 2.0）系统中的信号完整性问题进行展开研究。首先确认PCI-E 2.0系统对产品的规格要求，再对现有产品进行仿真分析，找出较差的性能参数并进行展开分析，总结出改善的方向，然后结合卡缘连接器的结构特点进行改善。最后的新设计实现了改善目标。 关键词 信号完整性，卡緣連接器，外设组件互连标准2.0 The Signal Integrate Improved Design of Cardedge Connector Li Hua (School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, 200030) Abstract: Signal integrate is a very important target to electrical products, electrical connectors that send electrical signals also need to meet signal integrate problems for different systems. The cardedge connector’s signal integrates issue for PCI-E 2.0 system is studied in this paper. First, confirm the PCI-E 2.0 specification required to connector. Then do the simulation for current connector, find out the not good items. After analysis, we come to change direction. Then, do the improvement according to the particular structure of cardedge connector. Finally, the new design can meet the requirements. Key words: Signal integrate, Cardedge connector, PCI-E 2.0 引言 随着电子产品的不断发展，高速器件的使用和高速数字系统设计越来越多，系统数据速率、时钟速率和电路密集度都在不断增加[1]。在这种设计中，系统快斜率瞬变和工作频率很高，电缆、元器件、印制板(PCB)和硅片将表现出与低速设计截然不同的行为，即出现信号完整性问题。 信号完整性问题能导致或者直接带来信号失真，定时错误，不正确数据、地址和控制线以及系统误工作甚至系统崩溃，解决不好会严重影响产品性能并带来不可估量的损失[2]。目前，???号完整性问题已成为高速产品设计中非常值得注意的问题。 卡缘连接器产品主要是传递子印刷板（模组卡）与主印刷板间的信号。此前，卡缘连接器一般是以机械产品设计的思路来进行设计与生产，而电气规格一般较少被提及，主要是因为连接器目前使用的电子局部系统的频率和速度并不高，很少出现电气问题。随着电子系统的发展，越来越多的电子系统厂商要求连接器能满足更高频率系统的要求，解决信号完整性问题，不致使信号在传递的过程中失真[3]。 1 信号完整性简介 信号完整性是指信号未受到损伤的一种状态，它表示信号质量和信号传输后仍保持正确的功能特性。信号完整性问题研究的是电路设计中互连线引起的所有问题，它主要研究互连线的电气特性参数与数字信号的电压电流波形相互作用后，如何影响到产品性能的问题。主要表现在对时序的影响、信号振铃、信号反射、近端串音、远端串音、开关噪声、非单调性、地弹、电源反弹、衰减、容性负载、电磁辐射、电磁干扰等[4]。 对于连接器所面临的信号完整性受电子系统设计的影响，不同的系统，会有不同的规格要求。一般需要卡缘连接器满足的关键信号完整性参数有： 1）插入损耗，是指在传输系统的某处由于元件或器件的插入而发生的负载功率的损耗，它表示为该元件或器件插入前负载上所接收到的功率与插入后同一负载上所接收到的功率以分贝为单位的比值