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
14.03.2018 - 16.03.2018
8:30 Uhr
in Ostfildern
Preis: 1.380 EUR(MwSt.-frei)

bis zu 50% Zuschuss möglich!

Veranstaltung Nr. 34655.00.004


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Referenten:
Dr.-Ing. H. Katzier
Ingenieurbüro für Aufbau- und Verbindungstechnik, München
Dipl.-Ing. B. Rosenberger
Rosenberger, Hochfrequenztechnik, Tittmoning
Dr. M. Tröscher
CST AG, 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 des Seminars

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. Mithilfe 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.

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.

Seminarthemen im Überblick

Mittwoch, 14. März 2018
8.30 bis 12.30 und 13.15 bis 17.00 Uhr

1. Einführung (H. Katzier)
> Was bedeutet High Speed?
> Schmalbandigkeit versus Breitbandigkeit
> Hochfrequenz versus High-Speed-Design
> Entwicklungstrends

2. Digitale Signale (H. Katzier)
> Power- und Signalintegrität
> Augendiagramme
> Frequenz- und Zeitbereichsdarstellungen
> Frequenzbereich versus Zeitbereich
> Differenzielle Signalübertragung
> Struktur der I/O-Zellen
> Signal-Conditioning

3. Signalintegrität (B. Rosenberger)
> aktuelle Herausforderungen
> Signalintegrität im Zeit- und Frequenzbereich
> Signalintegrität und EMI
> Signalintegritäts-Simulationen und Beispiele

4. Basiswissen zu Simulationen mit SPICE (H. Katzier)
> Einführung in SPICE
> Simulationen mit LTSpice
> Simulationsbeispiele

5. Elektromagnetische Felder
> Felder im freien Raum
> Felder in verlustbehafteten Materialien
> leitungsgebundene Felder
> Wellenwiderstand
> Modenkonversion

6. Leitungen (H. Katzier)
> Grundlagen der Leitungstheorie
> Berechnung der Leitungseigenschaften
> Simulation von einzelnen und verkoppelten Leitungen
> Differenzielle Übertragung
> Differential Mode versus Common Mode
> Simulation im gekoppelten Zweileitersystem

7. Leitungslaufzeiten (H. Katzier)
> Laufzeiten in homogenen und inhomogenen Isolationsmedien
> Berechnung und Messung der Laufzeiten
> Laufzeiten von Differential Mode/Common Mode
> Gleichlängenkompensation bei differenziellen Leitungen

8. Leitungsverluste (H. Katzier)
> Frequenzabhängige Verluste
> Skin-Effekt
> Dielektrische Verluste
> Dispersion

Donnerstag, 15. März 2018
8.30 bis 12.30 und 13.15 bis 17.00 Uhr

9. Wellenwiderstände (H. Katzier)
> Grundsätzliche Bedeutung des Wellenwiderstandes
> Wellenwiderstandsprofil
> Wellenwiderstand bei Einzel- und verkoppelten Leitungen
> Zweileitersystem: symmetrischer und asymetrischer Betrieb
> Messung und Simulation der Wellenwiderstände

10. Reflexionen und Transmission (H. Katzier)
> Zeitbereich
> Frequenzbereich
> im Zweileitersystem
> Reflexionsverhalten verschiedener Diskontinuitäten
> Simulationsbeispiele

11. Nebensprechen (H. Katzier)
> Definition
> Physikalische Ursachen des Nebensprechens
> Induktives und kapazitives Nebensprechen
> Nah- und Fernnebensprechen
> Simulationsbeispiele für das Nebensprechen

12. Schirmung (H. Katzier)
> Grundlagen der elektrischen und magnetischen Schirmung
> Schirmungsverhalten unterschiedlicher Materialien
> Einfluss des Skin-Effektes auf die Schirmung
> Schimrungskonzepte und Schirmungsbeispiele
> Erdung und Schirmung

13. Komponente: Leiterplatte (H. Katzier)
> Grundlagen der Leiterplattentechnologie
>> elektrische Anforderungen
>> Basismaterialien
>> elektrische Parameter
> Leitungsführung in der Leiterplatte
>> Auswirkungen der Technologieparameter auf die Impedanzen
>> Leiterbreiten, Leiterdicke, Rauheit, Glasgeflecht
>> optimale Materialauswahl
> Durchkontaktierungen
> PCB-Design
>> Lagenaufbauten und Leitungsführung
>> Störunterdrückung
> Simulation von Durchkontaktierungen mit LTSPICE

14. Komponente: Steckverbinder (H. Katzier)
> Basiswissen Steckverbinder
> Steckverbindertypen für die High-Speed Übertragung
> elektrische Eigenschaften
> Wellenwiderstandsprofil
> Nebensprechen
> Steckverbinder als Störstelle
> Modellierung von Steckverbindern
> SPICE-Simulation von Steckverbindern

15. Komponente: Kabel (H. Katzier)
> Basiswissen Kabel und Leitungen
> Kabeltypen für die High-Speed-Übertragung
> elektrische Eigenschaften
> Modellierung von Kabeln
> SPICE-Simulation von Kabeln

16. Komponente: Chip-Gehäuse (H. Katzier)
> Basiswissen Gehäusetechnologie
> elektrische Eigenschaften
> Modellierung von Chip-Gehäusen
> SPICE-Simulation von Chip-Gehäusen

Freitag, 16. März 2018
8.30 bis 12.30 und 13.15 bis 15.15 Uhr

17. Modellierung und Simulation mit Feldberechnungsprogrammen (M. Tröscher)
> Basiswissen
> Modellierungsmethoden
> Durchkontaktierungen
> Leitungssysteme
> Mäanderleitungen
> Stecker
> Kabel
> Abblockung
> Regelbasierte Analyse

18. Messung von Übertragungsstrecken (H. Katzier)
> Zeitbereichsmessungen mit der TDR-Methode
> Messung der Wellenwiderstände im Zeitbereich
> Frequenzbereichsmessungen mit dem Netzwerkanalysator

19. Modellierung (H. Katzier)
> Modellierungsverfahren
> Modellierung von Leitungen
> Modellierung von Durchkontaktierungen
> Modellierungen von Steckverbindern

Referenten

Leitung:
Dr.-Ing. H. Katzier

Referenten:
Dr.-Ing. Helmut Katzier
Ingenieurbüro für Aufbau- und Verbindungstechnik, München
Dipl.-Ing. Bernd Rosenberger
Rosenberger Hochfrequenztechnik, Tittmoning,
Dr. Matthias Tröscher
CST AG, München,

Termine & Preise

Extras
Die Seminarteilnahme beinhaltet Verpflegung und ausführliche Seminarunterlagen.

Die Teilnehmerzahl ist auf 12 Teilnehmer begrenzt, um den optimalen Lernerfolg zu garantieren.

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

Fördermöglichkeiten
Für dieses Seminar stehen Ihnen verschiedene Fördermöglichkeiten zur Verfügung.
Weitere Informationen

Die nächsten Termine

Datum / Uhrzeit Seminartitel Ort Preis
14.03.2018, 8:30 Uhr High-Speed-Design von elektronischen Baugruppen und Systemen Ostfildern 1.380 EUR

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