High-Speed-Design von elektronischen Baugruppen und Systemen

Theorie, Simulation, Realisierung

In Zusammenarbeit mit dem VDE-Bezirksverein Württemberg e.V. (VDE)

Auf einen Blick

3 Tages-Seminar
location_onvideocam Flex-Option 22.09.2021 - 24.09.2021
8:30 Uhr
in Ostfildern bei Stuttgart

Technische Akademie Esslingen
An der Akademie 5
73760 Ostfildern

EUR 1.380,00(MwSt.-frei)
weniger bezahlen – so geht´s
Veranstaltung Nr. 34655.00.012


Referent:
Dr.-Ing. H. Katzier
Ingenieurbüro für Aufbau- und Verbindungstechnik, München

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Beschreibung

Viele elektronische Baugruppen und Systeme arbeiten heute mit sehr schnellen digitalen Signalen. In den nächsten Jahren werden die Datenraten noch weiter deutlich steigen. Zur effizienten Entwicklung von aktuellen digitalen Baugruppen und Systemen ist ein fundiertes Wissen in vielen unterschiedlichen Bereichen erforderlich. Im Gegensatz zu den klassischen Hochfrequenzschaltungen werden bei digitalen Schaltungen höhere Anforderungen an die Signalintegrität und besonders an die Breitbandigkeit der Übertragung gestellt. Kenntnisse über das genaue physikalische Verhalten unterschiedlicher Aufbau- und Verbindungskomponenten, wie Leiterplatten, Kabel, Steckverbinder, Chip-Gehäuse usw., ist für ein zuverlässiges Design von digitalen Baugruppen und Systemen unabdingbar. Darüber hinaus werden zur effizienten Entwicklung solcher Systeme geeignete Werkzeuge und Methoden benötigt, deren genaue Kenntnis für einen Entwickler ebenso von großer Bedeutung ist.

Ziel der Weiterbildung

Die Teilnehmer lernen Grundlagen über das physikalische Verhalten der wesentlichen Aufbau- und Verbindungskomponenten. Dazu zählen unter anderem Leitungswellenwiderstände, Verkopplungen, Reflexionen, Dämpfung auf Leitungen, Mäanderleitungen, Durchkontaktierungen, Steckverbindern, Kabeln usw. Für diese Komponenten werden Simulationsmodelle hergeleitet und typische Modellparameter angegeben. Jeder Teilnehmer erhält die Möglichkeit, mittels elektrischer Simulationen mit dem Programm LTSpice das physikalische Verhalten der verschiedenen Komponenten zu untersuchen.
Am Ende des Seminars wird eine komplette digitale Übertragungsstrecke zwischen Sender und Empfänger elektrisch simuliert. Mit Hilfe eines Feldberechnungsprogramms wird das physikalische Verhalten unterschiedlicher Übertragungskomponenten veranschaulicht, und es werden Strategien zur Designoptimierung aufgezeigt. Auch die prinzipiellen Messmethoden zur Analyse digitaler Übertragungsstrecken im Zeit- und Frequenzbereich werden behandelt.

HINWEIS
Das Seminar kann als Präsenzveranstaltung oder online besucht werden.

Sie erhalten Qualität
Das Qualitätsmanagementsystem der Technischen Akademie Esslingen ist nach DIN EN ISO 9001 und AZAV zertifiziert.

Teilnehmerkreis

Das Seminar richtet sich an Baugruppen- und Systementwickler sowie PCB-Designer im Bereich der digitalen High-Speed-Signalübertragung.

Inhalte

Mittwoch, 22. September 2021
8:30 bis 12:30 und 13:15 bis 17:00 Uhr

1. Einführung
> Signalintegrität und EMV
> Was bedeutet High Speed?
> Schmalbandigkeit versus Breitbandigkeit
> Hochfrequenz versus High-Speed-Design
> Entwicklungstrends

2. Signale und Signalübertragung
> Power- und Signalintegrität
> Signaltypen
> Frequenz- und Zeitbereich
> Streuparameter
> Symmetrische Signalübertragung
> Struktur der I/O-Zellen

3. Basiswissen zu Simulationen mit SPICE
> Einführung in SPICE
> Simulationen mit LTSpice
> Simulationsbeispiele

4. Elektromagnetische Felder
> Felder im freien Raum
> Felder in verlustbehafteten Materialien
> Leitungsgebundene Felder und Signale
> Feldwellenwiderstand
> TEM-Grundmoden und höhere Moden

5. Leitungen
> Grundlagen der Leitungstheorie
> Berechnung der Leitungseigenschaften
> Simulation von einzelnen und verkoppelten Leitungen
> Differential Mode versus Common Mode
> Wellenwiderstände
> Leitungsverluste
> Frequenzabhängige Verluste
> Leitungslaufzeiten
> Laufzeiten in homogenen und inhomogenen Dilektrika

Donnerstag, 23. September 2021
8:30 bis 12:30 und 13:15 bis 17:00 Uhr

6. Störquellen
> galvanische Verkopplungen
> Nebensprechen
> Reflexionen
> Resonanzen
> Potenzialdifferenzen
> elektrische Asymmetrie (Modenkonversion)
> Dispersion
> Laufzeitunterschiede
> elektromagnetische Strahlungsfelder

7. Schirmung
> Grundlagen der elektrischen & magnetischen Schirmung
> Schirmungsverhalten unterschiedlicher Materialien
> Einfluss des Skin-Effektes auf die Schirmung
> Schirmungskonzepte und Schirmungsbeispiele
> Erdung und Schirmung

8. Komponente: Leiterplatte
> Grundlagen der Leiterplattentechnologie
>> elektrische Anforderungen
>> Basismaterialien
>> elektrische Parameter
> Leitungsführung in der Leiterplatte
>> Wellenwiderstände
>> Leiterbreiten, Leiterdicke, Rauheit, Glasgeflecht
>> optimale Materialauswahl
> Durchkontaktierungen
>> Lagenaufbauten und Leitungsführung
> Störunterdrückung (Abblockung)
> Layout-Design-Rules
> Simulation von Durchkontaktierungen mit LTSPICE

9. Komponente: Steckverbinder
> Basiswissen Steckverbinder
> Steckverbindertypen für die High-Speed Übertragung
> elektrische Eigenschaften
> Wellenwiderstandsprofil
> Steckverbinder als Störstelle
> Modellierung von Steckverbindern
> Design-Rules
> SPICE-Simulation von Steckverbindern

Freitag, 24. September 2021
8:30 bis 12:30 und 13:15 bis 15:15 Uhr

10. Komponente: Kabel
> Basiswissen Kabel und Leitungen
> Kabeltypen für die High-Speed-Übertragung
> elektrische Eigenschaften
> Modellierung von Kabeln
> Design-Rules
> SPICE-Simulation von Kabeln

11. Komponente: Chip-Gehäuse
> Basiswissen Gehäusetechnologie
> elektrische Eigenschaften
> Modellierung von Chip-Gehäusen
> SPICE-Simulation von Chip-Gehäusen

12. Messung von Übertragungsstrecken
> Zeitbereichsmessungen mit der TDR-Methode
> Messung der Wellenwiderstände im Zeitbereich
> Frequenzbereichsmessungen mit dem Netzwerkanalysator

Referenten

Dr.-Ing. Helmut Katzier
Ingenieurbüro für Aufbau- und Verbindungstechnik, München

Termine & Preise

Extras
Die Teilnahmegebühr beinhaltet ausführliche Seminarunterlagen und bei Teilnahme vor Ort Verpflegung.

Die Teilnehmerzahl ist begrenzt, um den optimalen Lernerfolg zu garantieren.

Kosten
Die Kosten betragen pro Teilnehmer EUR 1.380,00(MwSt.-frei), inklusive aller Extras.

Fördermöglichkeiten
weniger bezahlen – so geht´s

Die nächsten Termine

Datum / Uhrzeit Seminartitel Ort Preis
22.09.2021, 8:30 Uhr High-Speed-Design von elektronischen Baugruppen und Systemen Ostfildern$$ortdetail$$ EUR 1.380,00
16.03.2022, 8:30 Uhr High-Speed-Design von elektronischen Baugruppen und Systemen Ostfildern$$ortdetail$$ EUR 1.380,00

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