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CN102456086A - 影响电路板信号传输质量的参数最优化取值方法 - Google Patents

影响电路板信号传输质量的参数最优化取值方法 Download PDF

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CN102456086A
CN102456086A CN2010105284980A CN201010528498A CN102456086A CN 102456086 A CN102456086 A CN 102456086A CN 2010105284980 A CN2010105284980 A CN 2010105284980A CN 201010528498 A CN201010528498 A CN 201010528498A CN 102456086 A CN102456086 A CN 102456086A
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CN
China
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experiments
experimental design
group
circuit board
design table
Prior art date
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Pending
Application number
CN2010105284980A
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English (en)
Inventor
苏晓芸
赖盈佐
李政宪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Original Assignee
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本发明提供一种影响电路板信号传输质量的参数最优化取值方法。该方法构建一个实验次数较少的第一实验设计表，通过模拟实验得到该第一实验设计表中每组实验的眼图高度。根据该眼图高度，通过数学回归算法拟合出眼图高度的经验公式。该方法通过全因子实验法构建第二实验设计表，根据拟合出来的公式计算该第二实验设计表中每组实验的眼图高度，并在该第二实验设计表中筛选出眼图高度均大于1的若干组实验。该方法计算所筛选出来的若干组实验中每组实验的眼图高度平均值，将平均值最大的那组实验中的m个变数的值作为该m个变数的最优化的值。本发明通过实验设计法确定影响电路板信号传输质量的参数的最优化取值，以进行更精确稳健的电路板设计。

Description

影响电路板信号传输质量的参数最优化取值方法
技术领域
本发明涉及电路板的设计领域，尤其是一种影响电路板信号传输质量的参数最优化取值方法。
背景技术
品质是电子产品制造商保持其市场竞争力的关键因素，而电子产品的品质往往在其最初的设计阶段就能够大致决定。电路板(print circuitboard，又称PCB板)是电子产品的主要组成部分，其设计往往直接影响电子产品中信号传输的可靠性和稳定性。因此，电路板的设计对电子产品的品质起着重要作用。
在电路板的设计中，各布线线段的长度、布线层别、各传输线特征阻抗等参数都会影响信号传输的质量，从而导致电子产品品质的降低。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提出一种影响电路板信号传输质量的参数最优化取值方法，其通过实验设计法确定影响电路板信号传输质量的参数的最优化取值，以进行更精确稳健的电路板设计。
一种影响电路板信号传输质量的参数最优化取值方法，包括：获取电路板上P个元器件中影响电路板信号传输质量的某种参数的m个变数；将上述m个变数中的每个变数设置n个取值；依照该m个变数中每个变数的n个取值构建第一实验设计表；根据上述第一实验设计表进行模拟实验，记录该第一实验设计表中的每组实验所得到的P个眼图高度；根据上述第一实验表中每组实验得到的P个眼图高度，利用一个预设的模型公式，通过数学算法进行回归计算，拟合出P个眼图高度的经验公式；将上述m个变数设置n’个取值，其中，n’大于n；依照该m个变数中每个变数的n’个取值，构建第二实验设计表；利用上述拟合出来的P个眼图高度的经验公式，对该第二实验设计表中的每组实验进行计算，计算出每组实验的P个眼图高度；根据上述计算出来的每组实验的P个眼图高度，从第二实验设计表中筛选出P个眼图高度均大于1的若干组实验；计算该筛选出来的若干组实验中每组实验的P个眼图高度的平均值；及挑选出所计算出来的平均值最大的那组实验，将该组实验中的m个变数的值作为该m个变数的最优化的值。
本发明所提供的影响电路板信号传输质量的参数最优化取值方法通过实验设计法确定影响电路板信号传输质量的参数的最优化取值，以进行更精确稳健的电路板设计，其实验的次数少且效率高。此外，本方法能够同时对电路板上的多个元器件进行参数最优化的取值。
附图说明
图1A-图1B举例演示了电路板上9个内存的布线线段长度的4个变数及每个变数的3种取值。
图2是本发明影响电路板信号传输质量的参数最优化取值方法较佳实施例的实施流程图。
图3A-图3B举例演示了利用反应曲面法构建的第一实验设计表。
图4举例演示了对第一实验设计表进行实验得到的每组实验的P个眼图高度。
图5A-图5B举例演示了一个预设的模型公式及利用该模型公式根据图4得到的眼图高度拟合出的P个眼图高度的经验公式。
图6A-图6B举例演示了利用全因子实验法构建的第二实验设计表。
图7举例演示了利用图5中拟合的P个眼图高度的经验公式对图6的第二实验设计表中的每组实验进行计算得到的每组实验的P个眼图高度。
图8举例演示了对P个信号眼图高度均大于1的若干组实验的筛选。
图9举例演示了对参数最优化取值的确定。
具体实施方式
本发明所述影响电路板信号传输质量的参数最优化取值方法是全部或部分以计算机程序处理流程为基础，通过计算机执行按上述流程编制的计算机程序，对计算机外部数据进行控制或者处理的解决方案。
影响电路板信号传输质量的参数可能包括各布线线段的长度、布线层别、各传输线特征阻抗等。以下，本实施例以如图1A所示，电路板上多个内存D0～D8的布线线段长度的4个变数A、B、C、D为例，配合图2至图9，介绍本发明影响电路板信号传输质量的参数最优化取值，即变数A、B、C、D的最优化取值方法的解决方案。
参阅图2所示，是本发明影响电路板信号传输质量的参数最优化取值方法较佳实施例的实施流程图。
步骤S10，获取电路板上P个元器件中影响电路板信号传输质量的某种参数的m个变数。本实施例中，如图1A所示，所述P个元器件是指9个内存D0～D8，所述影响电路板信号传输质量的参数的m个变数是指图1所示内存D0～D8的布线线段长度的4种变数A、B、C、D。
步骤S11，将上述m个变数中的每个变数设置n种取值。本实施例中，如图1B所示，所述每个变数的n个取值分别设置为“1”、“0”及“-1”三种，如长度A的“3000”、“2500”及“2000”三种取值。
步骤S12，利用反应曲面法，依照该m个变数中每个变数的n种取值构建第一实验设计表。如图3A所示，所述反应曲面法是以m个变数中的其中三个变数为三个轴向，构建一个立方体，根据正方体的顶点、十二条边的中点、及/或正方体的中心点取值，构建如图3B所示的第一实验设计表。
步骤S13，根据上述第一实验设计表进行模拟实验，记录该第一实验设计表中的每组实验所得到的P个眼图高度。所述眼图是由许多信号波形部分重叠形成的图形，其形状类似“眼”的形状。“眼”大，即眼图高度大，则表示信号传输质量好，“眼”小，即眼图高度小，表示信号传输的过程中有干扰。应该可以了解，所述P个眼图高度分别为电路板上P个元器件所产生信号的眼图高度。所述实验得到的P个眼图高度如图4所示的EH0～EH8。
步骤S14，根据上述第一实验表中的每组实验得到的P个眼图高度，利用一个预设的模型公式，通过数学算法进行回归计算，拟合出P个眼图高度的经验公式。所述预设的模型公式参见图5A所示。在该模型公式中，b0～bm+1为系数，A、B、C、D是指上述内存D0～D8的布线线段长度的4个变数。所述通过数学算法进行回归计算拟合出P个眼图高度的经验公式是通过计算出如图5B所示的P组(EH0～EH8)b0～bm+1的值，从而得到P组眼图高度的公式。例如，根据计算出来的b0～bm+1，电路板上第4个元器件(如内存D3)所产生信号的眼图高度，即EH3的经验公式为：
EH＝0.902431-0.00188A-0.0121B-0.04209C-0.00144D+0.090599A2+0.014949B2-0.0042C2-0.0024D2+0.004613AB+0.007087AC+0.001375AD+0.010163BC-0.00073BD+0.001975CD+e。
步骤S15，将上述m个变数设置n’种取值，其中，n’大于n。如上所述，所述每个变数分别设置为“1”、“0”及“-1”三种取值，如长度A的“3000”、“2500”及“2000”三种取值。因此，本实施例中，如图6A所示，所述每个变数分别设置为“1”、“0.5”、“0”、“-0.5”及“-1”五种取值，如长度A的“3000”、“2750”、“2500”、“2250”及“2000”五种取值。
步骤S16，利用全因子实验法，依照该m个变数中每个变数的n’种取值，构建第二实验设计表。所述全因子实验法是将所有因素的所有状态都进行实验的方法。在本实施例中，所述全因子实验法是将A、B、C、D四个变数中每个变数的n’种取值的所有组合都进行实验。所构建的第二实验设计表如图6B所示。
步骤S17，利用上述拟合出来的P个眼图高度的经验公式，对该第二实验设计表中的每组实验进行计算，计算出如图7所示的每组实验的P个眼图高度。例如，对于第二实验设计表中的第一组实验，如图6所示，A、B、C、D分别为“1”、“1”、“1”、“-1”，即A、B、C、D的取值分别为“3000”、“650”、“1300”、“300”。将A、B、C、D的值分别代入P个眼图高度的经验公式中，得到该组实验的P个眼图高度。
步骤S18，根据上述计算出来的每组实验的P个眼图高度，如图8所示，筛选出P个眼图高度均大于1的若干组实验。
步骤S19，计算该筛选出来的若干组实验中每组实验的P个眼图高度的平均值。
步骤S20，挑选出所计算出来的平均值最大的那组实验，如图9阴影部分所示，将该组实验中的m个变数的值作为影响电路板信号传输质量的某种参数的m个变数的最优化的值。

Claims (6)

1.一种影响电路板信号传输质量的参数最优化取值方法，其特征在于，该方法包括：
获取电路板上P个元器件中影响电路板信号传输质量的某种参数的m个变数；
将上述m个变数中的每个变数设置n种取值；
依照该m个变数中每个变数的n种取值构建第一实验设计表；
根据上述第一实验设计表进行模拟实验，记录该第一实验设计表中的每组实验所得到的P个眼图高度；
根据上述第一实验表中每组实验得到的P个眼图高度，利用一个预设的模型公式，通过数学算法进行回归计算，拟合出P个眼图高度的经验公式；
将上述m个变数设置n’种取值，其中，n’大于n；
依照该m个变数中每个变数的n’种取值，构建第二实验设计表；
利用上述拟合出来的P个眼图高度的经验公式，对该第二实验设计表中的每组实验进行计算，计算出每组实验的P个眼图高度；
根据上述计算出来的每组实验的P个眼图高度，从第二实验设计表中筛选出P个眼图高度均大于1的若干组实验；
计算该筛选出来的若干组实验中每组实验的P个眼图高度的平均值；及
挑选出所计算出来的平均值最大的那组实验，将该组实验中的m个变数的值作为该m个变数的最优化的值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述P个元器件是指电路板上的P个内存，所述影响电路板信号传输质量的某种参数的m个变数是指该P个内存布线线段长度的m种变数。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述n为3。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述n’为5。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一实验设计表是利用反应曲面法构建。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二实验设计表是利用全因子实验法构建。
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