{"id":566,"date":"2025-09-28T07:13:31","date_gmt":"2025-09-28T07:13:31","guid":{"rendered":"https:\/\/bcpcbsz.com\/?p=566"},"modified":"2026-07-01T15:44:54","modified_gmt":"2026-07-01T15:44:54","slug":"attenuation-des-effets-de-la-ligne-de-transmission-sur-les-circuits-imprimes-haute-vitesse","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/bcpcbsz.com\/fr\/attenuation-des-effets-de-la-ligne-de-transmission-sur-les-circuits-imprimes-haute-vitesse\/","title":{"rendered":"M\u00e9thodes d'att\u00e9nuation des effets des lignes de transmission sur les circuits imprim\u00e9s \u00e0 grande vitesse"},"content":{"rendered":"

Afin de rem\u00e9dier aux effets des mesures susmentionn\u00e9es, la Commission a d\u00e9cid\u00e9 de mettre en place un syst\u00e8me d'alerte rapide. questions relatives aux lignes de transmission<\/a>, Nous examinons les m\u00e9thodes de contr\u00f4le de ces effets sous les angles suivants.<\/p>\n\n\n\n

1. Contr\u00f4ler strictement la longueur d'acheminement des lignes nettes critiques<\/h2>\n\n\n\n

Si la conception implique des transitions de bord \u00e0 grande vitesse, les effets de la ligne de transmission sur le circuit imprim\u00e9 doivent \u00eatre pris en compte. Ce probl\u00e8me est particuli\u00e8rement fr\u00e9quent dans les circuits int\u00e9gr\u00e9s modernes \u00e0 horloge haute fr\u00e9quence. Les principes de base pour traiter ce probl\u00e8me sont les suivants : - Pour les circuits CMOS ou TTL fonctionnant en dessous de 10 MHz, la longueur de routage ne doit pas d\u00e9passer 7 pouces. - Pour les fr\u00e9quences allant jusqu'\u00e0 50 MHz, la longueur de routage ne doit pas d\u00e9passer 1,5 pouce. - Pour les fr\u00e9quences \u00e9gales ou sup\u00e9rieures \u00e0 75 MHz, la longueur de routage doit \u00eatre limit\u00e9e \u00e0 1 pouce. - Pour les puces GaAs, la longueur de routage maximale doit \u00eatre de 0,3 pouce. Le d\u00e9passement de ces normes introduit des effets de ligne de transmission.<\/p>\n\n\n

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2. Planification rationnelle de la topologie du trac\u00e9<\/h2>\n\n\n\n

Une autre approche pour att\u00e9nuer les effets des lignes de transmission consiste \u00e0 s\u00e9lectionner des chemins d'acheminement et des topologies de terminaison appropri\u00e9s. La topologie des trac\u00e9s se r\u00e9f\u00e8re \u00e0 la s\u00e9quence et \u00e0 la disposition structurelle du c\u00e2blage d'un r\u00e9seau. Lors de l'utilisation de dispositifs logiques \u00e0 grande vitesse, les signaux dont les bords changent rapidement seront d\u00e9form\u00e9s par les traces de d\u00e9rivation sur le tronc principal du signal, \u00e0 moins que les longueurs de d\u00e9rivation ne soient extr\u00eamement courtes. En r\u00e8gle g\u00e9n\u00e9rale, le routage des circuits imprim\u00e9s utilise deux topologies fondamentales : le routage en guirlande et la distribution en \u00e9toile.<\/p>\n\n\n

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Dans le cas d'un routage en guirlande, les traces partent du pilote et atteignent s\u00e9quentiellement chaque r\u00e9cepteur. Si des r\u00e9sistances en s\u00e9rie sont utilis\u00e9es pour modifier les caract\u00e9ristiques du signal, elles doivent \u00eatre plac\u00e9es juste \u00e0 c\u00f4t\u00e9 du pilote. Le routage en guirlande offre les meilleures performances en mati\u00e8re de contr\u00f4le des interf\u00e9rences harmoniques d'ordre \u00e9lev\u00e9 sur les traces. Toutefois, cette m\u00e9thode de routage pr\u00e9sente le taux de r\u00e9ussite le plus faible et permet rarement d'obtenir un routage 100%. Dans la conception pratique, nous minimisons les longueurs de stub dans le routage en guirlande. Une valeur de longueur s\u00fbre est la suivante Stub Delay <= Trt * 0.1.<\/p>\n\n\n\n

Par exemple, les longueurs de stub dans les circuits TTL \u00e0 grande vitesse doivent \u00eatre inf\u00e9rieures \u00e0 1,5 pouces. Cette topologie occupe un espace de routage minimal et peut \u00eatre termin\u00e9e par une seule r\u00e9sistance. Toutefois, cette structure de routage entra\u00eene une r\u00e9ception asynchrone des signaux au niveau des diff\u00e9rents r\u00e9cepteurs de signaux.
La topologie en \u00e9toile permet d'\u00e9viter efficacement les probl\u00e8mes d'asynchronisme des signaux d'horloge, mais le routage manuel est compliqu\u00e9 sur les circuits imprim\u00e9s \u00e0 haute densit\u00e9. L'utilisation d'un routeur automatique est la meilleure m\u00e9thode pour r\u00e9aliser un routage en \u00e9toile. Des r\u00e9sistances de terminaison sont n\u00e9cessaires sur chaque branche. La valeur de la r\u00e9sistance de terminaison doit correspondre \u00e0 l'imp\u00e9dance caract\u00e9ristique de la connexion. Cette valeur peut \u00eatre calcul\u00e9e manuellement ou \u00e0 l'aide d'outils de CAO pour d\u00e9terminer l'imp\u00e9dance caract\u00e9ristique et la valeur de la r\u00e9sistance de terminaison.<\/p>\n\n\n

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Bien que de simples r\u00e9sistances aient \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9es dans les exemples ci-dessus, des m\u00e9thodes de terminaison plus complexes sont des options pratiques. La premi\u00e8re solution est la terminaison RC. La terminaison RC r\u00e9duit la consommation d'\u00e9nergie mais n'est adapt\u00e9e qu'\u00e0 des conditions de signal stables. Cette approche est la plus efficace pour l'adaptation de la ligne d'horloge. L'inconv\u00e9nient est que la capacit\u00e9 de la terminaison RC peut affecter la forme du signal et la vitesse de propagation.<\/p>\n\n\n\n

La terminaison par r\u00e9sistance en s\u00e9rie n'impose aucune perte de puissance suppl\u00e9mentaire mais ralentit la propagation du signal. Cette m\u00e9thode est utilis\u00e9e dans les circuits de commande de bus o\u00f9 les retards de synchronisation sont n\u00e9gligeables. Un autre avantage de la terminaison de r\u00e9sistance en s\u00e9rie est sa capacit\u00e9 \u00e0 r\u00e9duire le nombre de composants de la carte et la densit\u00e9 du c\u00e2blage.<\/p>\n\n\n\n

La derni\u00e8re approche est la terminaison discr\u00e8te, o\u00f9 les composants d'adaptation sont plac\u00e9s pr\u00e8s du r\u00e9cepteur. Elle a pour avantage d'\u00e9viter l'abaissement du signal et d'att\u00e9nuer efficacement le bruit. Elle est g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9e pour les signaux d'entr\u00e9e TTL (ACT, HCT, FAST).<\/p>\n\n\n\n

En outre, le type d'emballage et l'orientation de la r\u00e9sistance de terminaison doivent \u00eatre pris en compte. En g\u00e9n\u00e9ral, les r\u00e9sistances CMS mont\u00e9es en surface pr\u00e9sentent une inductance plus faible que les composants \u00e0 trous traversants, ce qui fait des bo\u00eetiers CMS le choix pr\u00e9f\u00e9r\u00e9. Si des r\u00e9sistances standard \u00e0 trous traversants sont choisies, deux orientations de montage sont disponibles : verticale et horizontale.<\/p>\n\n\n\n

Le montage vertical permet de conserver un fil de montage court, ce qui r\u00e9duit la r\u00e9sistance thermique entre la r\u00e9sistance et la carte, permettant ainsi \u00e0 la chaleur de se dissiper plus facilement dans l'air. Cependant, un montage vertical plus haut augmente l'inductance des r\u00e9sistances. Le montage horizontal offre une inductance plus faible en raison de son profil plus bas. Cependant, les r\u00e9sistances surchauff\u00e9es peuvent d\u00e9river et, dans le pire des cas, devenir des circuits ouverts, ce qui entra\u00eene une d\u00e9faillance de l'adaptation de la terminaison des circuits imprim\u00e9s et devient un facteur de d\u00e9faillance potentiel.<\/p>\n\n\n\n

3. M\u00e9thodes de suppression des interf\u00e9rences \u00e9lectromagn\u00e9tiques<\/h2>\n\n\n
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Le traitement efficace des probl\u00e8mes d'int\u00e9grit\u00e9 des signaux am\u00e9liorera la compatibilit\u00e9 \u00e9lectromagn\u00e9tique (CEM) des cartes de circuits imprim\u00e9s. Il est particuli\u00e8rement important d'assurer une mise \u00e0 la terre correcte du circuit imprim\u00e9. Pour les conceptions complexes, l'utilisation d'une couche de signal associ\u00e9e \u00e0 une couche de mise \u00e0 la terre s'av\u00e8re tr\u00e8s efficace. En outre, la r\u00e9duction de la densit\u00e9 des signaux sur la couche ext\u00e9rieure de la carte est une m\u00e9thode efficace pour r\u00e9duire le rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique. Pour ce faire, il est possible d'utiliser la technologie d\u201c\u201dempilage de surface\u201c ou la conception \u201dbuild-up\" pour la fabrication des circuits imprim\u00e9s. L'empilage des surfaces est mis en \u0153uvre en ajoutant de fines couches isolantes et des microvias pour p\u00e9n\u00e9trer ces couches sur un circuit imprim\u00e9 standard. Les r\u00e9sistances et les condensateurs peuvent \u00eatre enterr\u00e9s sous la couche superficielle, ce qui double presque la densit\u00e9 des traces par unit\u00e9 de surface et r\u00e9duit par cons\u00e9quent le volume du circuit imprim\u00e9. La r\u00e9duction de la surface du circuit imprim\u00e9 a un impact significatif sur la topologie des trac\u00e9s, ce qui se traduit par des boucles de courant plus petites et des longueurs de d\u00e9rivation plus courtes. Le rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique \u00e9tant approximativement proportionnel \u00e0 la surface des boucles de courant, cette r\u00e9duction est b\u00e9n\u00e9fique. Simultan\u00e9ment, le facteur de forme compact permet l'utilisation de bo\u00eetiers \u00e0 haute densit\u00e9 de broches. Ceci, \u00e0 son tour, diminue les longueurs d'interconnexion, r\u00e9duisant encore les boucles de courant et am\u00e9liorant la compatibilit\u00e9 \u00e9lectromagn\u00e9tique.<\/p>\n\n\n\n

4. Autres techniques applicables<\/h2>\n\n\n\n

Pour att\u00e9nuer les transitoires de tension sur les alimentations des circuits int\u00e9gr\u00e9s (CI), des condensateurs de d\u00e9couplage doivent \u00eatre ajout\u00e9s au CI. Cela permet de supprimer efficacement les parasites de l'alimentation et de r\u00e9duire le rayonnement des boucles d'alimentation sur la carte de circuit imprim\u00e9.<\/p>\n\n\n

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Les condensateurs de d\u00e9couplage offrent une att\u00e9nuation optimale des d\u00e9fauts lorsqu'ils sont connect\u00e9s directement aux broches d'alimentation du circuit int\u00e9gr\u00e9 plut\u00f4t qu'au plan d'alimentation. Cela explique pourquoi certaines prises de courant int\u00e8grent des condensateurs de d\u00e9couplage, alors que d'autres exigent que ces condensateurs soient positionn\u00e9s extr\u00eamement pr\u00e8s de l'appareil.<\/p>\n\n\n\n

Tous les composants \u00e0 haute vitesse et \u00e0 haute puissance doivent \u00eatre plac\u00e9s aussi pr\u00e8s que possible les uns des autres afin de minimiser les transitoires de tension d'alimentation.<\/p>\n\n\n\n

Sans plan d'alimentation, les longues lignes d'alimentation forment des boucles entre le signal et la terre, devenant \u00e0 la fois des sources de rayonnement et des circuits sensibles.<\/p>\n\n\n\n

Une trace formant une boucle sans croiser le m\u00eame r\u00e9seau ou d'autres traces est appel\u00e9e boucle ouverte. Si la boucle croise d'autres traces sur le m\u00eame r\u00e9seau, elle forme une boucle ferm\u00e9e. Les deux sc\u00e9narios cr\u00e9ent des effets d'antenne (antennes filaires et antennes en boucle). Les antennes \u00e9mettent des interf\u00e9rences \u00e9lectromagn\u00e9tiques vers l'ext\u00e9rieur tout en agissant elles-m\u00eames comme des circuits sensibles. Les boucles ferm\u00e9es sont une consid\u00e9ration critique, car leur rayonnement est approximativement proportionnel \u00e0 la surface de la boucle.<\/p>\n\n\n\n

Conclusion<\/h2>\n\n\n\n

La conception de circuits \u00e0 grande vitesse est un processus extr\u00eamement complexe. La m\u00e9thodologie d\u00e9crite ici r\u00e9pond sp\u00e9cifiquement \u00e0 ces d\u00e9fis de conception de circuits \u00e0 grande vitesse. En outre, les multiples facteurs \u00e0 prendre en consid\u00e9ration lors de la conception de circuits \u00e0 grande vitesse pr\u00e9sentent souvent des priorit\u00e9s contradictoires. Par exemple, le fait de placer les composants \u00e0 grande vitesse \u00e0 proximit\u00e9 les uns des autres peut r\u00e9duire le d\u00e9lai, mais peut induire une diaphonie et des effets thermiques importants. Par cons\u00e9quent, les d\u00e9cisions de conception n\u00e9cessitent d'\u00e9quilibrer ces facteurs par le biais de compromis complets - en r\u00e9pondant aux exigences de conception tout en minimisant la complexit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

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Pour rem\u00e9dier aux impacts induits par les probl\u00e8mes de lignes de transmission mentionn\u00e9s pr\u00e9c\u00e9demment, nous abordons les m\u00e9thodes de contr\u00f4le de ces effets selon les perspectives suivantes\u00a0: 1. Contr\u00f4le strict de la longueur de routage des lignes critiques\u00a0: Si la conception implique des transitions de front \u00e0 haute vitesse, les effets des lignes de transmission sur le circuit imprim\u00e9 doivent \u00eatre pris en compte. Ce probl\u00e8me est particuli\u00e8rement fr\u00e9quent dans les circuits haute fr\u00e9quence modernes [\u2026]<\/p>","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[23,18,24],"class_list":["post-566","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-news","tag-high-speed-pcb-design","tag-pcb-design","tag-pcb-routing"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/bcpcbsz.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/566","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/bcpcbsz.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/bcpcbsz.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bcpcbsz.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bcpcbsz.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=566"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/bcpcbsz.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/566\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":647,"href":"https:\/\/bcpcbsz.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/566\/revisions\/647"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/bcpcbsz.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=566"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/bcpcbsz.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=566"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/bcpcbsz.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=566"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}