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
29.01.2018 - 31.01.2018
8:30 Uhr
in Wien
Preis: 1.380 EUR

Veranstaltung Nr. 34783.00.004


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Referenten:
Dr.-Ing. H. Katzier
Ingenieurbüro für Aufbau- und Verbindungstechnik, München
Dr. M. Tröscher
CST AG, München

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Beschreibung

Viele elektronische Baugruppen und Systeme arbeiten heute mit sehr schnellen digitalen Signalen. Auch in den nächsten Jahren werden die Datenraten noch weiter steigen. Zur effizienten Entwicklung von neuen 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 Leitungsimpedanzen, Verkopplungen, Reflexionen, Dämpfung und Abblockung von 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.
Nach Abschluss des Seminars kennen die Teilnehmer die wesentlichen physikalischen Wirkungsweisen der Übertragungskomponenten und wissen entsprechende Optimierungsmaßnahmen mit den geeigneten Methoden und Verfahren für ein zuverlässiges Baugruppen- und Systemdesign gezielt einzusetzen.

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

Montag, 29. Januar 2018
8.30 bis 12.00 und 12.45 bis 17.30 Uhr

1. Einführung
> Was bedeutet High Speed?
> Signalintegrität und EMV
> Übertragungskomponenten
> Elektrische Schnittstellen
> Sender – Leitung – Empfänger
> Methoden und Werkzeuge

2. Digitale Signale
> Power- und Ground-Integrität
> Zeitdiskrete Signale
> Codierung
> Datenübertragungsrate
> Bandbreite und Übertragungsrate
> Pegelübergangszeit
> Signalintegrität und Jitter
> Frequenzbereich/Streuparameter
> High-Speed-Sender
> Signal-Conditioning
> Übertragungsverfahren
>> Unsymmetrische Übertragung
>> Symmetrische Übertragung

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

4. Elektromagnetische Felder
> Grundlagen
> Elektrisches Feld
> Magnetisches Feld
> Wellenausbreitung im freien Raum
> Leitungsgebundene Wellenausbreitung
> Leitungsstrom und Verschiebungsstrom
> TEM-Wellen und Hybridwellen

5. Leitungen
> Leitungstypen
> Einzelleitungen
>> Dämpfungs- und Phasenmaß
>> Wellenwiderstand
> Verkoppelte Leitungen
> Magnetische und elektrische Verkopplungen
> Homogene und inhomogene Leitungen
> Leitungsübergänge

6. Leitungsverluste
> Verluste in Metallen
> Verluste in Isolationsmaterialien
> Gleichstromverluste
> Skin-Effektverluste
> Dielektrische Verluste
> Dämpfung

7. Ausbreitungsgeschwindigkeiten und Laufzeiten
> Laufzeiten in homogenen Isolationsmedien
> Laufzeiten in querinhomogenen Isolationsmedien
> Dispersion
> Laufzeiten bei verkoppelten Leitungen
> Laufzeiten bei Mäanderleitungen

8. Wellenwiderstände
> Grundsätzliche Bedeutung des Wellenwiderstandes
> Wellenwiderstände in der Übertragungsstrecke
> Frequenzverhalten des Wellenwiderstandes
> Wellenwiderstandsprofil
> Wellenwiderstand bei Einzelleitungen
> Wellenwiderstände bei gekoppelten Leitungen
> Koppelfaktoren
> Einfluss von Geometrie- und Materialtoleranzen
> Einfluss von Unsymmetrien

Dienstag, 30. Januar 2018
8.30 bis 12.00 und 12.00 bis 17.30 Uhr

9. Reflexionen und Transmission
> Zeit- und Frequenzbereich
> Leitungsübergänge und Diskontinuitäten
> Gekoppelte Leitungen
> Simulationsbeispiele

10. Nebensprechen
> Definition
> Internes und externes Nebensprechen
> Internes induktives und kapazitives Nebensprechen
> Internes Nah- und Fernübersprechen
> Externes Nah- und Fernübersprechen
> Betriebswellenwiderstand
> Simulationsbeispiele
> Laufzeitunterschiede

11 Schrimung
> Grundlagen der elektromagnetischen Schirmung
> Schirmungskonzepte und -konstruktionen
> Schirmung von Komponenten
> Messung der Schirmungseigenschaften

12. Komponente: Leiterplatte
> Grundlagen der Leiterplattentechnologie
> Elektrische Anforderungen
> Basismaterialien
> Elektrische Parameter
> Messung der elektrischen Parameter
> Auswirkungen des Glasgewebes
> Materialien für High-Speed-Übertragung
> Leitungsführung in der Leiterplatte
>> Mikrostrip versus Stripline
>> Auswirkungen der Technologieparameter auf die Impedanzen
>> Leiterbreiten, Leiterdicke, Rauheit, Glasgeflecht
>> Füllflächen
> Durchkontaktierungen
>> Auswirkungen der Durchkontaktierungen auf die High-Speed-Übertragung
>> Modellierungen von Durchkontaktierungen
>> Simulationsmodelle für die Durchkontaktierung
>> Simulationsbeispiel
> Resonanzen
>> Backdrilling
>> Auswirkungen auf das Augendiagramm
>> Auswirkungen auf die Impedanz
> PCB-Design
>> Lagenaufbauten
>> Leitungsführung
>> Abblockung

13. Komponente: Steckverbinder
> Basiswissen Steckverbinder
> Steckverbindertypen für die High-SpeedÜbertragung
> Elektrische Eigenschaften
> Impedanzprofil
> Nebensprechen
> Auswirkungen der Steckverbinder auf die High-Speed-Übertragung
> Modellierung von Steckverbindern
> Simulationsbeispiel

14. Komponente: Kabel
> Basiswissen Kabel und Leitungen
> Kabeltypen für die High-Speed-Übertragung
> Elektrische Eigenschaften
> Modellierung von Kabeln
> Simulationsbeispiel

15. Komponente: Chip-Gehäuse
> Basiswissen Gehäusetechnologie
> Elektrische Eigenschaften
> Modellierung von Chip-Gehäusen
> SPICE-Simulation von Chip-Gehäusen

Mittwoch, 31. Januar 2018
8.30 bis 12.30 und 13.30 bis 15.00 Uhr

16. Messungen
> Messungen im Zeitbereich: TDR-Methode
> Messungen im Frequenzbereich: Streuparameter

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

18. Modellierung
> Verfahren zur Erstellung von SPICE-Modellen
> Modellierung von Leitungen, Durchkontaktierungen und Steckverbindern

Referenten

Leitung:
Dr.-Ing. H. Katzier

Referenten:
Dr.-Ing. Helmut Katzier
Ingenieurbüro für Aufbau- und Verbindungstechnik, München
Dr. Matthias Tröscher
CST AG, München,

Termine & Preise

Extras
Die Seminarteilnahme beinhaltet Verpflegung und ausführliche Seminarunterlagen.

Die Teilnehmerzahl ist auf 16 Teilnehmer begrenzt, um den optimalen Lernerfolg zu garantieren.

Kosten
Die Kosten betragen pro Teilnehmer 1.380 EUR (mehrwertsteuerfrei), inklusive aller Extras.

Die nächsten Termine

Datum / Uhrzeit Seminartitel Ort Preis
29.01.2018, 8:30 Uhr High-Speed-Design von elektronischen Baugruppen und Systemen Wien 1.380 EUR

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