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

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.

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.

Seminarthemen im Überblick

Stand der letzten Durchführung:

Montag, 10. Oktober 2016
8.30 bis 12.30 und 13.30 bis 17.30 Uhr

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

2. Basiswissen Chip-Technologie
> Schnittstellen und Übertragungsprotokolle
> Struktur der I/O-Zellen
> Typische Datenblätter
> Jitter
> Signal-Conditioning

3. Basiswissen zu Simulationen mit SPICE
> Einführung in SPICE
> Simulationen mit LT Spice
> Simulationsbeispiele

4. Digitale Signale
> Symmetrische und unsymmetrische Übertragung
> Powerintegrität
> Signalintegrität
> Augendiagramme
> Frequenzbereichsdarstellungen
> Streuparameter
> Frequenzbereich versus Zeitbereich

5. Leitungsführung
> Single-Ended-Übertragung
> Differentielle Übertragung
> Differential Mode versus Common Mode
> Vor- und Nachteile der differentiellen Übertragung
> Störungen im unverkoppelten Zweileitersystem
> Störungen im verkoppelten Zweileiter system
> Charakteristische Parameter
> Simulation im gekoppelten Zweileitersystem

6. Ausbreitungsgeschwindigkeiten und Laufzeiten
> Laufzeiten in homogenen Isolationsmedien
> Unterschiedliche Laufzeiten bei querinhomogenen Isolationsmedien
> Diagramm für unterschiedliche Laufzeiten
> Berechnung und Messung der Laufzeiten
> Laufzeiten von Differential Mode/Common Mode
> Gleichlängenkompensation bei differentiellen Leitungen
> Gleichlängenkompensation durch Mäander
> Dispersion
> Flankensteilheit und Weglänge

7. Impedanzen
> Grundsätzliche Bedeutung der Impedanz
> Impedanzen in der Übertragungsstrecke
> Frequenzverhalten der Impedanz-Leitungstheorie
> Impedanzprofil
> Leitungstypen für die High-SpeedÜbertragung
> Impedanz bei Einzelleitungen
> Impedanzen bei gekoppelten Leitungen
> Zweileitersystem: Betriebszustände
> Zweileitersystem: symmetrischer Betrieb
> Zweileitersystem: unsymmetrischer Betrieb
> Zweileitersystem: symmetrischer und unsymmetrischer Betrieb
> Koppelfaktoren
> Toleranzen
> Auswirkungen der Impedanzen auf das Augendiagramm
> Messung der Impedanzen
> Simulation der Impedanz (TDR-Simulationen)
> Einfluss von Unsymmetrien

Dienstag, 11. Oktober 2016
8.30 bis 12.30 und 13.30 bis 17.30 Uhr

8. Reflexionen und Transmission
> Zeitbereich
> Frequenzbereich
> Im Zweileitersystem
> Simulationsbeispiele

9. Nebensprechen
> Definition
> Internes und externes Nebensprechen
> Internes induktives und kapazitives Nebensprechen
> Internes Nahnebensprechen
> Internes Fernnebensprechen
> Internes Fern- und Nahübersprechen
> Externes Nahübersprechen
> Externes Fernübersprechen
> Simulationsbeispiele für das Nebensprechen (Verhalten des Betriebswellenwiderstandes)
> Messung des Nebensprechens
> Laufzeitunterschiede
> Laufzeit in Abhängigkeit der Flankensteilheit und Dielektrizitätszahl
> RX und TX in verschiedenen Lagen

10. Leitungen
> Grundlagen der Leitungstheorie
> Gleichstromverluste
> Skin-Effekt
> Dielektrische Verluste
> Leitungsverluste – Frequenzverhalten
> Formeln zur Berechnung der Leitungsverluste
> Auswirkungen der Leitungsverluste
> Signal-Conditioning
> Simulation von Einzelleitungen
> Simulation von verlustbehafteten Einzelleitungen
> Simulation von gekoppelten verlustbehafteten Leitungen

11. 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
– Optimale Materialauswahl
> Durchkontaktierungen
– Auswirkungen der Durchkontaktierungen auf die High-Speed-Übertragung
– Formeln zur Berechnung der Durchkontaktierungskapazität
– Modellierungen von Durchkontaktierungen
– Simulationsmodelle für die Durchkontaktierung
– SPICE-Simulation von Durchkontaktierungen
> Resonanzen
– Backdrilling
– Auswirkungen auf das Augendiagramm
– Auswirkungen auf die Impedanz
> PCB-Design
– Lagenaufbauten
– Leitungsführung
– Kostenaspekte
– Füllflächen
– Abblockung

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

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

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

Mittwoch, 12.Oktober 2016
8.30 bis 12.30 und 13.30 bis 15.00 Uhr

15. Input-Output-Übertragungsstrecken
> Modellierung einer kompletten Übertragungsstrecke
> SPICE-Simulation einer kompletten Übertragungsstrecke

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

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

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.
Beim gemeinsamen Mittagessen findet ein reger Austausch mit den Referenten statt. Jeder Teilnehmer erhält zu Beginn des Seminars eine Mappe mit ausführlichen 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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