ガード

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ガードを入れる訳

昔からクロックにはＧＮＤガードを入れろ！と言われてきまして
暗黙の了解事項として　そのようにしてきました
何故かと問われれば　干渉をなくす為　と答えてきたのです
まあ　それは間違いではないのですが　最近もっと積極的な
理由がわかりました
と言っても　これが正しいかどうかはわかりませんが
自分の中ではガードの重要性をランクアップさせるに
充分な理由です

平行パターンがある場合　特にインピーダンス的には
理想的なパターンとしてでの認識しかなかったのですが
ここにいろんな波形を加えた場合
隣接パターンの波形の違いで　この直線パターンの随所で
反射が起きる！とわかったからです
つまり隣接パターンと同相波形の場合と
逆相の場合でインピーダンスが違うわけです

自分のパターンからみて　お隣さんが同じ相の場合
自分のインピーダンスは高めになります
お隣さんが逆相の場合
自分のインピーダンスは低めになります
（この時のインピーダンスを２倍すれば　差動インピーダンス）

って事は　１６ビットとか３２ビットとかで束線で引き回している
パターンはどんなにうまく綺麗に引き回していても
動作しているだけで　隣接とのからみで　そこら中で
反射を繰り返している訳ですね

じゃあ　どうすれば良いの？となるのですが
この件についての解決方法は
信号パターンの隣にＧＮＤパターンを挟み込むだけです
そうすれば　お隣さんとは逆相（自分が０の場合は関係ないので）
関係だけなので　インピーダンスはとりあえず一定です
（ＰＡＤ，ＶＩＡ　急激なパターン変化は別として）

そこまで理解して　初めて　ああクロックにはガードが
必要な訳か！　と理解しました
理解はしていたけどクロックだけに入れる理由も無くなったのですが．．

本来　自分は理屈屋なので　症状よりも理由や原則が解らないと
納得できず　忘れてしまう方向にあるのです　が
これで納得できました

と言う事は
全ての高速バスにガードを入れる事を真剣に考えなければ！
という次の問題にぶつかってしまったのです
まったく　どうしましょ！

で！　今考えているのは　ＩＣの電源，ＧＮＤピンからの
パターンは通常パスコンを経由して内層に落としているのですが
これはこのまま　電源，ＧＮＤラインを隣接ピンからの
信号線と一緒に目的ＩＣまで引き回せば　どうだろうか？
ということです
そうすれば否が応でも信号線の何本か毎にＧＮＤラインが
入るので　隣接パターンの影響を最小限？に抑えられるだろうと
いう目論見です
本当は一本ずつＧＮＤを入れられれば一番ですけど
面積的に無理ですね

これからのＡ／Ｗがどのように変わっていくか
自分ながら楽しみでもあります

面積的に無理といったけれど　部品配置の際　これらを考慮しているのと
してないのとは　違いは当然出てきますから
無理＝何もしない　のとは違います


ついでに
差動パターンを引く場合　最近は＋−のペアで挟むように
ＧＮＤラインを入れるようにしています
そう数ヶ月前とは変わっているのです
（進歩か堕落かはわかりませんが）

ペアパターンでのインピーダンスの場合
＋パターン　ｖｓ　ＧＮＤプレーン
ーパターン　ｖｓ　ＧＮＤプレーン
＋パターン　ｖｓ　−パターン　の
３つのコンデンサーが効いてきます
それだけ差動インピーダンスの計算を複雑化させているのです
それでですね　＋パターン　ｖｓ　−パターン　間に
ＧＮＤパターンを挟むことで
＋（−）パターン　ｖｓ　ＧＮＤのインピーダンスを考えて
それを２倍にすれば　差動インピーダンスになると
考えたのです

これはそれほど悪い考え方ではないでしょう？
ところで対ＧＮＤプレーンのインピーダンスを求めるのは
（擬似）式などで解りますが
コプレーナの場合　それも片側コプレーナのインピーダンスを
求める式はちょっとわかりません（どこかにあるのかもしれないけれど）

そこで考えました
隣接ＧＮＤパターンとの間隔をある程度空けていくと
インピーダンス的に効果がなくなる距離があるのだから
それだけ空けてしまえ！　と

今日はここまで


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