1. ელექტრო-მაგნიტური თავსებადობისა და სიგნალის მთლიანობის თანამედროვე ამოცანები
ლექცია 6
ცალმხრივი და დიფერენციალური სიგნალი
Single-ended and Differential signaling
გიორგი ვეშაპიძე
ასოცირებული პროფესორი, ილიას სახელმწიფო უნივერსიტეტი, საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებისა და საინჟინრო ფაკულტეტი
ნანა დიხამინჯია
ასისტენტ პროფესორი, მისურის მეცნიერებათა და ტექნოლოგიების უნივერსიტეტი,
ელექტრული და კომპიუტერული ინჟინერიის ფაკულტეტი,
ელექტრომაგნიტური თავსებადობის ლაბორატორია

2. დიფერენციალური სიგნალი
დიფერენციალური სიგნალი წარმოადგენს ინფორმაციის ორი ურთიერთდამატებითი სიგნალის საშუალებით გადაცემის მეთოდს.
ერთი და იგივე სიგნალი გადაიცემა ორი არხით, როგორც სიგნალების დიფერენციალური წყვილი.
არხები შეიძლება იყოს დაწყვილებული სადენები ან არხები წრედულ დაფაზე.
მიმღები წრედი იღებს განსხვავებას ორ გადაცემულ სიგნალს შორის.

3. დიფერენციალური სიგნალი
ერთი და იგივე სიგნალის გადაცემისას ორივე არხზე გარე ელექტრომაგნიტური ინტერფერენცია თანაბრად მოქმედებს, ამიტომ მიმღებ წრედში ხმაური ერთმანეთს აქრობს.

4. სისტემის მოდელირება არხის მახასიათებლების მთავარი წყაროები: გაზომვები,
სიმულაციები
ანალიზური მოდელები.
გაზომვები: ხმაური სხვადასხვა წყაროებიდან, შეზღუდული სიხშირული არე და სასრული რაოდენობის წერტილები;
ანალიზური მოდელები: მათემატიკური აპროქსიმაციები, რეალობის გამარტივება და არ შეიცავს სისტემის ყველა კომპონენტს.
სიმულაციები: მათემატიკური ალგორითმები, სიზუსტეზე მოქმედებს რიცხვითი ცდომილებები და კომპიუტერული სიმულაციის დისკრეტულობა.

5. სისტემის მოდელირება
ელექტრონული დიზაინის პროგრამები - სიგნალის მთლიანობის სისტემული სიმულაცია სხვადასხვა კომპონენტების შესაბამისი მოდელების გამოთვლებით და დაკავშირებით.
მიღებული მოდელის გამართულობა დამოკიდებულია საწყისი სიხშირული მახასიათებლების ხარისზე
სიხშირული მახასითებლების ხარისხზე მოქმედი ცდომილებები:
სიხშირეზე დამოკიდებული გაზომვის ცდომილებები
რიცხვითი სიმულაციის და დისკრეტიზაციის ცდომილებები
შეცდომების თავიდან ასაცილებლად აუცილებელია სისტემის კაუზალობის და პასიურობის უზრუნველყოფა

6. სისტემის კაუზალობა 5 10 15 Time (ns)
Time (ns)
სისტემას ეწოდება კაუზალური, თუკი მისი შედეგი დამოკიდებულია მხოლოდ მიმდინარე და წარსულ შემავალ მონაცემებზე და არა მომავალ მონაცემებზე. ანუ იმპულსის მახასიათებელი უნდა იყოს 0 ყველა t < 0
Definition of causality is given in time domain. Causal system should not respond to the unit impulse before the unit impulse is applied, which means that the impulse response should be 0 for all t < 0. On the plot you see 3 impulse responses. Read is causal, but green and blue are non-causal. Blue has some oscillations before zero and it is usually depended on frequency bend limitation and green has symmetrical shape with center at zero. This usually means that we have something fundamentally wrong in the model.

7. კაუზალობის მეტრიკა
გადატანის ფუნქციის კაუზალობა შეიძლება განისაზღვროს, როგორც ენერგიის ნაწილი, რომელიც დაყოვნებამდე მოდის..
Non-causal Energy
Total Energy

8. Multilayer VIA Transition მრავალშრიანი VIA გადასვლები
VIA – Vertical Interconnect Access
ელექტრულ წრედში შრეებს შორის ელექტრული კავშირი რომელიც ორი ან რამდენიმე ერთმანეთზე მიყოლებულ შრეებს შორის გადის;
ტიპები: (1) გამჭოლი ვია (2) ბრმა ვია (3) დამარხული ვია
რუხი და მწვანე შრეები არ არის გამტარი, ხოლო თხელი ნარჯინჯისფერი შრეები და ვიები გამტარია

9. Multilayer VIA Transition მრავალშრიანი VIA გადასვლები
ვია შედგება:
ცილინდრი - გამტარი მილი
პედი - აკავშირებს ცილინდრის ორივე მხარეს კომპონენტთან, შრესთან ან ბილიკთან
ანტიპედი - ცარიელი ხვრელი ცილინდრსა და ლითონის შრეს შორის

10. Multilayer VIA Transition მრავალშრიანი VIA გადასვლები
74 ვიას მქონე ორშრიანი დაფის ზედხედი
24 შრიანი ნაბეჭდი წრედული დაფის განივკვეთა