JP2009194685A - Signal transmission system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、信号伝送システムに関し、特に、信号のエッジを用いて所望の処理を行う高速信号伝送システムに適用して有益な技術に関するものである。 The present invention relates to a signal transmission system, and more particularly to a technique that is useful when applied to a high-speed signal transmission system that performs desired processing using signal edges.
例えば、伝送線路上で送信端から受信端に向けて信号伝送を行う信号伝送システムでは一般的に、信号反射を抑制するため、伝送線路の受信端と電源電圧との間に、伝送線路のインピーダンスと同じ値を持つ終端抵抗が設けられる。また、例えば、非特許文献1の図6.7には、伝送線路における容量性反射や誘導性反射の説明が記載されている。
ところで、前記のような信号伝送システムの技術について、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。 By the way, as a result of the inventor's study on the technology of the signal transmission system as described above, the following has been clarified.
近年、信号伝送速度の高速化に伴い信号波形の立ち上がり又は立ち下がり時間が短くなり、クロック信号や非同期ストローブ信号などのように、電圧波形の立ち上がり又は立ち下がりエッジ部分が問題となる信号のエッジ部分に現れる容量性反射の影響が無視できないものとなってきている。例えば、電圧波形の立ち上がりまたは立ち下がり時間は、過去においては数nsオーダーであったが、近年の高速インタフェース(例えばDDR2 SDRAM等)では、数百psオーダーであり、今後も更に高速化が進むと予想される。 In recent years, with the increase in signal transmission speed, the rising or falling time of the signal waveform has been shortened, and the rising or falling edge of the voltage waveform becomes a problem, such as a clock signal or an asynchronous strobe signal. The effect of capacitive reflection that appears in For example, the rise or fall time of the voltage waveform has been on the order of several ns in the past, but in recent high-speed interfaces (for example, DDR2 SDRAM), it is on the order of several hundred ps. is expected.
図4は、本発明の前提として検討した信号伝送システムにおいて、その構成の一例を示す概略図である。図4に示す信号伝送システムは、送信回路TXと受信回路RXとこれらを接続する伝送線路LNから構成される。送信回路TXは、出力バッファとなるパルス生成回路PGから出力抵抗R2を介して伝送線路LNの送信端Ntにパルス信号を送信し、受信回路RXは、このパルス信号をLNの受信端Nrを介して入力バッファとなるトランジスタ(MIS(Metal Insulator Semiconductor)トランジスタ等)TRで受信する。 FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the signal transmission system studied as a premise of the present invention. The signal transmission system shown in FIG. 4 includes a transmission circuit TX, a reception circuit RX, and a transmission line LN connecting them. The transmission circuit TX transmits a pulse signal from the pulse generation circuit PG serving as an output buffer to the transmission end Nt of the transmission line LN via the output resistor R2, and the reception circuit RX receives this pulse signal via the reception end Nr of the LN. The data is received by a transistor (such as a MIS (Metal Insulator Semiconductor) transistor) TR serving as an input buffer.
伝送線路LNは、特性インピーダンスZ0を備え、出力抵抗R2は、例えば、このZ0と同じ抵抗値に設計される。受信回路RXのトランジスタTRは、そのゲート−ソース間容量やゲート−基板間容量等により、等価的に受信端Nrと接地電圧GNDとの間に接続された容量C1で表すことができる。図5は、図4の構成例を表すシミュレーション回路図であり、図6は、図5のシミュレーション結果であり、(a)〜(e)はそれぞれ異なるノードで取得した波形図である。 The transmission line LN has a characteristic impedance Z0, and the output resistance R2 is designed to have the same resistance value as the Z0, for example. The transistor TR of the receiving circuit RX can be represented by a capacitor C1 equivalently connected between the receiving end Nr and the ground voltage GND due to its gate-source capacitance, gate-substrate capacitance, and the like. FIG. 5 is a simulation circuit diagram illustrating the configuration example of FIG. 4, FIG. 6 is a simulation result of FIG. 5, and (a) to (e) are waveform diagrams acquired at different nodes.
図5に示すシミュレーション回路は、特性インピーダンスZ0および出力抵抗R2を50Ωとし、伝送線路LNの遅延時間(長さ)を0.5ns単位で分割して合計2nsとし、容量C1を0pF、10pF、20pF、30pF、40pF、50pFの6段階に設定可能としている。また、伝送線路LNの送信端Ntおよび受信端Nrは、それぞれノード(NearEnd)およびノード(FarEnd)に該当し、その間で、ノード(FarEnd)側から0.5ns単位で順にノード(Tap1)、ノード(Tap2)、ノード(Tap3)が設けられている。この条件で、電圧発生源V1(パルス生成回路PG)から立ち上がり時間1nsで振幅5Vの波形を送信した結果が図6である。図6において、(a)、(b)、(c)、(d)、(e)は、それぞれ、ノード(FarEnd)、ノード(Tap1)、ノード(Tap2)、ノード(Tap3)、ノード(NearEnd)の波形となる。 In the simulation circuit shown in FIG. 5, the characteristic impedance Z0 and the output resistance R2 are set to 50Ω, the delay time (length) of the transmission line LN is divided in units of 0.5ns to obtain a total of 2ns, and the capacitance C1 is set to 0pF, 10pF, and 20pF. , 30 pF, 40 pF, and 50 pF. Further, the transmission end Nt and the reception end Nr of the transmission line LN correspond to the node (NearEnd) and the node (FarEnd), respectively, and in that order, the node (Tap1) and the node in order of 0.5 ns from the node (FarEnd) side. (Tap2) and a node (Tap3) are provided. FIG. 6 shows a result of transmitting a waveform having an amplitude of 5 V with a rise time of 1 ns from the voltage generation source V1 (pulse generation circuit PG) under these conditions. In FIG. 6, (a), (b), (c), (d), and (e) respectively represent a node (FarEnd), a node (Tap1), a node (Tap2), a node (Tap3), and a node (NearEnd). ) Waveform.
図6(a)に示すように、ノード(FarEnd)においては、容量C1が大きくなるにつれて波形の鈍りが生じるものの、単調増加(モノトニック)な波形が得られている。一方、図6(b)〜(e)に示すように、その他のノードで容量C1が0pF以外の場合には、中間電位となる2.5Vから一旦減少してその後5Vに向けて再び増加するというノンモノトニックな波形となる。これは、容量C1が充電される間は、容量C1のインピーダンスが瞬間的にゼロに見えてしまうため、容量C1のインピーダンスをZC1として、受信端Nrから反射係数Γ(=(ZC1−Z0)/(ZC1+Z0))で与えられる負の反射波が生じることに起因する。 As shown in FIG. 6A, in the node (FarEnd), although the waveform becomes dull as the capacitance C1 increases, a monotonically increasing (monotonic) waveform is obtained. On the other hand, as shown in FIGS. 6B to 6E, when the capacitance C1 is other than 0 pF at other nodes, it is once decreased from 2.5 V as the intermediate potential and then increased again toward 5 V. This is a non-monotonic waveform. This is because, while the capacitor C1 is being charged, the impedance of the capacitor C1 instantaneously appears to be zero, so that the impedance of the capacitor C1 is Z C1 and the reflection coefficient Γ (= (Z C1 −Z0) from the receiving end Nr. ) / (Z C1 + Z0)).
図7は、図4の構成例を表す他のシミュレーション回路図であり、図8は、図7のシミュレーション結果であり、(a)〜(e)はそれぞれ異なるノードで取得した波形図である。図7に示すシミュレーション回路は、図5の場合と異なり、容量C1を10pFで固定し、伝送線路LNの遅延時間(長さ)を0.25ns単位で分割して合計1nsとし、電圧発生源V1(パルス生成回路PG)から送信される波形の立ち上がり時間trfを300psから3nsまで300ps刻みで設定可能としている。それ以外は、図5の場合と同様である。また、図8(a)〜(e)に示す各ノードも、各ノード間の間隔が0.25nsであることを除いて図7の場合と同様である。 FIG. 7 is another simulation circuit diagram illustrating the configuration example of FIG. 4, FIG. 8 is a simulation result of FIG. 7, and (a) to (e) are waveform diagrams acquired at different nodes. The simulation circuit shown in FIG. 7 differs from the case of FIG. 5 in that the capacitance C1 is fixed at 10 pF, the delay time (length) of the transmission line LN is divided by 0.25 ns to make a total of 1 ns, and the voltage generation source V1 The rise time trf of the waveform transmitted from the (pulse generation circuit PG) can be set in increments of 300 ps from 300 ps to 3 ns. The rest is the same as in FIG. Further, each node shown in FIGS. 8A to 8E is the same as the case in FIG. 7 except that the interval between the nodes is 0.25 ns.
図8(a)に示すように、ノード(FarEnd)においては、立ち上がり時間trfに関わらず、単調増加(モノトニック)な波形が得られている。一方、図8(b)〜(e)に示すように、その他のノードにおいては、立ち上がり時間trfが短くなるにつれて前述したようなノンモノトニックな波形の傾向が現れる。例えば、立ち上がり時間trfが3nsの場合には、モノトニックな波形が得られるが、trfが1ns程度の場合には、ノードによってノンモノトニックな波形が顕在化し、trfが300psになるとノード(FarEnd)を除く全てのノードにおいてノンモノトニックな波形となる。このように、伝送速度の高速化に伴い立ち上がり(立ち下がり)時間が短くなるにつれて、ノンモノトニックな波形が生じることになる。これは、定性的には、立ち上がり(立ち下がり)時間が短くなる(すなわち周波数が高くなる)ほど容量C1のインピーダンスが低下し、負の反射波が大きくなることに起因する。 As shown in FIG. 8A, at the node (FarEnd), a monotonically increasing (monotonic) waveform is obtained regardless of the rise time trf. On the other hand, as shown in FIGS. 8B to 8E, in other nodes, the tendency of non-monotonic waveforms as described above appears as the rise time trf becomes shorter. For example, when the rise time trf is 3 ns, a monotonic waveform is obtained. However, when trf is about 1 ns, a non-monotonic waveform becomes obvious depending on the node, and when trf reaches 300 ps, the node (FarEnd) Non-monotonic waveforms at all nodes except. Thus, a non-monotonic waveform is generated as the rise time (fall time) becomes shorter as the transmission speed increases. Qualitatively, this is due to the fact that the impedance of the capacitor C1 decreases and the negative reflected wave increases as the rise (fall) time becomes shorter (that is, the frequency becomes higher).
以上のようなノンモノトニックな波形が生じると、スレッショルド(例えば2.5V)近辺の電位レベルが不安定となり、例えば、クロック波形やストローブ波形等として用いた場合に1回の立ち上がりエッジ内で誤って2回の立ち上がりエッジが検出されたり、又は立ち上がりエッジと立ち下がりエッジが1回ずつ検出される恐れがある。勿論、受信端Nrでは、モノトニックな波形が得られるため問題は生じないが、それ以外のノード(例えばノード(Tap1))から分岐して信号を得たいような場合には、正常の信号が得られないことになる。なお、仮に、受信端Nrにおいて特性インピーダンスZ0に等しい終端抵抗を設けた場合にも、容量C1のインピーダンスが主体的となって作用するためこのような問題を回避することはできない。 When such a non-monotonic waveform is generated, the potential level in the vicinity of the threshold (for example, 2.5 V) becomes unstable. For example, when it is used as a clock waveform or a strobe waveform, an error occurs within one rising edge. There is a possibility that two rising edges are detected, or that a rising edge and a falling edge are detected once. Of course, there is no problem at the receiving end Nr because a monotonic waveform is obtained. However, when a signal is obtained by branching from another node (for example, the node (Tap1)), a normal signal is obtained. It will not be possible. Note that even if a terminating resistor equal to the characteristic impedance Z0 is provided at the receiving end Nr, such a problem cannot be avoided because the impedance of the capacitor C1 acts mainly.
本発明は、このようなことを鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、容量性反射の影響を抑制可能な信号伝送システムを提供することにある。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 The present invention has been made in view of the above, and one of its purposes is to provide a signal transmission system capable of suppressing the influence of capacitive reflection. The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。 The outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
本発明の一実施の形態による信号伝送システムは、送信回路と、第1特性インピーダンスを備えた伝送線路と、等価的に容量性の入力部を備えた受信回路とを含み、この伝送線路の受信端と受信回路の入力部との間に、第1特性インピーダンス以上の第1抵抗が直列に接続されたものとなっている。容量性の入力部は、例えば、MISトランジスタのゲート等の容量に該当するものである。 A signal transmission system according to an embodiment of the present invention includes a transmission circuit, a transmission line having a first characteristic impedance, and a reception circuit having an equivalent capacitive input unit. A first resistor having a first characteristic impedance or higher is connected in series between the end and the input portion of the receiving circuit. The capacitive input unit corresponds to a capacitor such as a gate of a MIS transistor, for example.
このような構成を用いると、伝送線路の受信端から受信回路を見たインピーダンスが最低でも第1特性インピーダンス以上となるため、仮に容量性の入力部のインピーダンスがゼロとなった場合でも受信端で負の反射係数が生じることはない。したがって、伝送線路内では、常にモノトニックな信号波形が得られるため、例えば伝送線路内から分岐して取り出した信号波形を別の受信回路に送信することなどが可能となる。なお、このような構成は、信号波形がクロック信号波形やストローブ信号波形といったように、そのエッジ部分を用いるものである場合に特に有益となる。 When such a configuration is used, since the impedance when the receiving circuit is viewed from the receiving end of the transmission line is at least the first characteristic impedance, even if the impedance of the capacitive input unit becomes zero, There is no negative reflection coefficient. Therefore, since a monotonic signal waveform is always obtained in the transmission line, for example, it is possible to transmit a signal waveform branched and extracted from the transmission line to another receiving circuit. Such a configuration is particularly useful when the signal waveform uses an edge portion such as a clock signal waveform or a strobe signal waveform.
本発明の一実施の形態による信号伝送システムを用いることで、代表的には容量性反射の影響を抑制可能になる。 By using the signal transmission system according to the embodiment of the present invention, it is possible to suppress the influence of capacitive reflection typically.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In all the drawings for explaining the embodiments, the same members are denoted by the same reference symbols in principle, and the repeated explanation thereof is omitted. Further, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), especially when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and may be more or less than the specific number.
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。 Further, in the following embodiments, the constituent elements (including element steps and the like) are not necessarily indispensable unless otherwise specified and apparently essential in principle. Needless to say. Similarly, in the following embodiments, when referring to the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc., the shapes are substantially the same unless otherwise specified, or otherwise apparent in principle. And the like are included. The same applies to the above numerical values and ranges.
図1は、本発明の一実施の形態による信号伝送システムにおいて、その構成の一例を示す概略図である。図1に示す信号伝送システムは、送信回路TXと、受信回路RXと、これらを接続する伝送線路LNから構成される。送信回路TXは、出力バッファとなるパルス生成回路PGから出力抵抗R2を介して伝送線路LNの送信端Ntにパルス信号を送信する。受信回路RXは、このパルス信号を、伝送線路LNの受信端Nrを介してNrと接地電圧GNDの間に設けられた容量C1で受信する。容量C1は、図4で述べたようにMISトランジスタなどのゲート容量等に該当するものである。伝送線路LNは、特性インピーダンスZ0を備える。出力抵抗R2は、特に限定はされないが、例えば、このZ0と同じ抵抗値に設計される。 FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a signal transmission system according to an embodiment of the present invention. The signal transmission system shown in FIG. 1 includes a transmission circuit TX, a reception circuit RX, and a transmission line LN connecting them. The transmission circuit TX transmits a pulse signal from the pulse generation circuit PG serving as an output buffer to the transmission end Nt of the transmission line LN via the output resistor R2. The receiving circuit RX receives this pulse signal by the capacitor C1 provided between Nr and the ground voltage GND via the receiving end Nr of the transmission line LN. The capacitor C1 corresponds to a gate capacitor such as a MIS transistor as described in FIG. The transmission line LN has a characteristic impedance Z0. The output resistance R2 is not particularly limited, but is designed to have the same resistance value as Z0, for example.
このような構成において、本実施の形態の信号伝送システムの主要な特徴は、伝送線路LNの受信端Nrと容量C1の一端との間に、直列接続の抵抗R1が挿入され、このR1の抵抗値がLNの特性インピーダンスZ0に等しくなっていることにある。例えば、送信回路TXと受信回路RXを多層配線ボード上に実装されたそれぞれ別のLSIデバイスとし、伝送線路LNを多層配線ボードで形成されるマイクロストリップラインとした場合、抵抗R1は、多層配線ボード上に外部抵抗素子として実装されてもよく、あるいは、受信回路RX内で内蔵抵抗素子として形成されてもよい。 In such a configuration, the main feature of the signal transmission system of the present embodiment is that a series-connected resistor R1 is inserted between the receiving end Nr of the transmission line LN and one end of the capacitor C1, and the resistance of this R1 The value is equal to the characteristic impedance Z0 of LN. For example, when the transmission circuit TX and the reception circuit RX are different LSI devices mounted on a multilayer wiring board and the transmission line LN is a microstrip line formed by the multilayer wiring board, the resistor R1 is the multilayer wiring board. It may be mounted as an external resistance element on the top, or may be formed as a built-in resistance element in the receiving circuit RX.
図2は、図1の構成例を表すシミュレーション回路図であり、図3は、図2のシミュレーション結果であり、(a)〜(e)はそれぞれ異なるノードで取得した波形図である。図2に示すシミュレーション回路は、特性インピーダンスZ0、出力抵抗R2、並びに抵抗R1をそれぞれ50Ωとし、伝送線路LNの遅延時間(長さ)を0.5ns単位で分割して合計2nsとし、容量C1を0pF、10pF、20pF、30pF、40pF、50pFの6段階に設定可能としている。また、伝送線路LNの送信端Ntおよび受信端Nrは、それぞれノード(NearEnd)およびノード(FarEnd)に該当し、その間で、ノード(FarEnd)側から0.5ns単位で順にノード(Tap1)、ノード(Tap2)、ノード(Tap3)が設けられている。 2 is a simulation circuit diagram illustrating the configuration example of FIG. 1, FIG. 3 is a simulation result of FIG. 2, and (a) to (e) are waveform diagrams acquired at different nodes. In the simulation circuit shown in FIG. 2, the characteristic impedance Z0, the output resistance R2, and the resistance R1 are each 50Ω, the delay time (length) of the transmission line LN is divided in units of 0.5 ns, and the total is 2 ns, and the capacitance C1 is It can be set to 6 levels of 0 pF, 10 pF, 20 pF, 30 pF, 40 pF, and 50 pF. The transmission end Nt and the reception end Nr of the transmission line LN correspond to a node (NearEnd) and a node (FarEnd), respectively, and in that order, the node (Tap1) and the node in units of 0.5 ns from the node (FarEnd) side. (Tap2) and a node (Tap3) are provided.
なお、ここでは、伝送線路LNの長さを遅延時間で表している。例えば、多層配線ボードで形成した伝送線路LN上を電圧波形が伝わる速度は、LNの周囲の実効比誘電率の平方根に反比例する。実効比誘電率が1の場合、遅延時間1nsは約30cmに対応する。多層配線ボードとして広く知られているガラス布基材エポキシ樹脂を用いた銅張り積層板を使用する場合、その比誘電率は、4.2〜4.8である。したがって、伝送線路の断面構造にもよるが、実効比誘電率を4と仮定した場合、4の平方根が2であるため、1nsが約15cmに対応することになる。すなわち、代表的には、図2における伝送線路LNの遅延時間0.5nsは、約7.5cmを表し、遅延時間2nsは約30cmを表すことになる。このような長さの伝送線路は、例えば、メモリコントローラが実装された多層配線ボード上のコネクタに別の多層配線ボードとなるメモリモジュールを装着し、メモリコントローラからメモリモジュールに制御信号を送信する場合などで十分に生じ得る。 Here, the length of the transmission line LN is represented by a delay time. For example, the speed at which the voltage waveform is transmitted on the transmission line LN formed of a multilayer wiring board is inversely proportional to the square root of the effective relative dielectric constant around the LN. When the effective relative dielectric constant is 1, the delay time 1 ns corresponds to about 30 cm. When a copper-clad laminate using a glass cloth base epoxy resin widely known as a multilayer wiring board is used, the relative dielectric constant is 4.2 to 4.8. Therefore, depending on the cross-sectional structure of the transmission line, assuming that the effective relative dielectric constant is 4, the square root of 4 is 2, so 1 ns corresponds to about 15 cm. That is, typically, the delay time 0.5 ns of the transmission line LN in FIG. 2 represents about 7.5 cm, and the delay time 2 ns represents about 30 cm. For example, when a memory module serving as another multilayer wiring board is mounted on a connector on the multilayer wiring board on which the memory controller is mounted and a control signal is transmitted from the memory controller to the memory module. Etc. can occur sufficiently.
このような条件で、電圧発生源V1(パルス生成回路PG)から立ち上がり時間1nsで振幅5Vの波形を送信した結果が図3である。図3において、(a)、(b)、(c)、(d)、(e)は、それぞれ、ノード(FarEnd)、ノード(Tap1)、ノード(Tap2)、ノード(Tap3)、ノード(NearEnd)の波形となる。なお、このシミュレーション回路の各種条件は、図5の場合と同様であり、違いは、抵抗R1の存在有無のみである。 FIG. 3 shows a result of transmitting a waveform having an amplitude of 5 V from the voltage generation source V1 (pulse generation circuit PG) with a rise time of 1 ns under such conditions. In FIG. 3, (a), (b), (c), (d), and (e) respectively represent a node (FarEnd), a node (Tap1), a node (Tap2), a node (Tap3), and a node (NearEnd). ) Waveform. Various conditions of this simulation circuit are the same as those in the case of FIG. 5, and the difference is only the presence or absence of the resistor R1.
図3(a)に示すように、ノード(FarEnd)においては、容量C1が大きくなるにつれて波形の鈍りが生じるものの、単調増加(モノトニック)な波形が得られている。また、図3(b)〜(e)に示すように、その他のノードにおいても、図6(b)〜(e)の場合と異なり、全ての容量C1でモノトニックな波形が得られている。これは、直列接続の抵抗R1を挿入することで、受信端Nrから受信回路RX側を見たインピーダンスが少なくともR1の抵抗値(=Z0)以上となり、負の反射波を抑制できるためである。すなわち、容量C1のインピーダンスをZC1として、受信端Nrでの反射係数Γは、Γ=(ZC1+R1−Z0)/(ZC1+R1+Z0)で与えられるが、仮にZC1が瞬時的にゼロとなっても反射係数ΓはΓ≧0となる。 As shown in FIG. 3A, in the node (FarEnd), although the waveform becomes dull as the capacitance C1 increases, a monotonically increasing (monotonic) waveform is obtained. Further, as shown in FIGS. 3B to 3E, monotonic waveforms are obtained in all the capacitors C1 also in other nodes, unlike the cases of FIGS. 6B to 6E. . This is because by inserting the series-connected resistor R1, the impedance of the receiving circuit RX viewed from the receiving end Nr becomes at least the resistance value of R1 (= Z0) or more, and negative reflected waves can be suppressed. That is, assuming that the impedance of the capacitor C1 is Z C1 and the reflection coefficient Γ at the receiving end Nr is given by Γ = (Z C1 + R1−Z0) / (Z C1 + R1 + Z0), suppose Z C1 is instantaneously zero. Even so, the reflection coefficient Γ is Γ ≧ 0.
以上のように、受信端Nr側に伝送線路LNの特性インピーダンスZ0に等しい抵抗R1を直列に挿入することで、容量性反射に伴う負の反射波の影響を抑制可能になる。これによって、受信端Nrのみならず伝送線路LN内でもモノトニックな波形を実現でき、例えばノード(Tap1)などからクロック波形やストローブ波形等を分岐して用いることが可能となる。 As described above, by inserting the resistor R1 equal to the characteristic impedance Z0 of the transmission line LN in series on the receiving end Nr side, it is possible to suppress the influence of the negative reflected wave due to capacitive reflection. As a result, a monotonic waveform can be realized not only at the receiving end Nr but also within the transmission line LN. For example, a clock waveform or a strobe waveform can be branched from the node (Tap1).
なお、ここでは、抵抗R1の抵抗値を伝送線路LNの特性インピーダンスZ0に等しいものとしたが、原理的にR1≧Z0であれば、負の反射波を抑制でき、伝送線路LN内でモノトニックな波形を実現できる。ただし、R1の抵抗値が大きくなると、波形の鈍りが大きくなるため、R1=Z0とすることが望ましい。また、ここでは、波形の立ち上がり時を例に説明を行ったが、波形の立ち下がり時においても同様である。すなわち、図示はしないが、図5の伝送線路LN内では、しきい値近辺で一旦増加して再び減少するというノンモノトニックな波形となるが、図1の伝送線路LN内では、モノトニック(単調減少)な波形を得ることができる。 Here, the resistance value of the resistor R1 is assumed to be equal to the characteristic impedance Z0 of the transmission line LN. However, if R1 ≧ Z0 in principle, the negative reflected wave can be suppressed, and the monotonic in the transmission line LN. Can be realized. However, since the waveform becomes dull as the resistance value of R1 increases, it is desirable to set R1 = Z0. In addition, here, the explanation is given by taking the rising edge of the waveform as an example, but the same applies to the falling edge of the waveform. That is, although not shown, in the transmission line LN in FIG. 5, the non-monotonic waveform is once increased near the threshold and then decreased again, but in the transmission line LN in FIG. A monotonically decreasing waveform can be obtained.
以上、本発明者よりなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
本発明の一実施の形態による信号伝送システムは、特に、DDR2 SDRAM等を代表に信号のエッジを用いて所望の処理を行う高速伝送システムに適用して有益な技術であり、これに限らず、受信回路の入力部が容量で表される信号伝送システム全般に対して広く適用可能である。 The signal transmission system according to an embodiment of the present invention is a technique that is particularly useful when applied to a high-speed transmission system that performs desired processing using signal edges, typically DDR2 SDRAM and the like. The present invention is widely applicable to all signal transmission systems in which the input part of the receiving circuit is represented by a capacity.
TX 送信回路
RX 受信回路
PG パルス生成回路
R 抵抗
LN 伝送線路
N ノード
C 容量
TR トランジスタ
NearEnd 伝送線路の近端
FarEnd 伝送線路の遠端
Tap1〜3 伝送線路上に設けた電圧測定点
TX transmission circuit RX reception circuit PG pulse generation circuit R resistance LN transmission line N node C capacitance TR transistor Near End of transmission line Far end of transmission line Far end of transmission line Tap 1-3 Voltage measurement point provided on transmission line
Claims (5)
第1特性インピーダンスを備え、前記パルス信号を送信端から受信端に伝送する伝送線路と、
前記受信端に伝送された前記パルス信号を等価的に容量性の入力部で受信する受信回路と、
前記受信端と前記入力部の間に直列に接続され、前記第1特性インピーダンス以上の抵抗値を備えた第1抵抗とを有することを特徴とする信号伝送システム。 A transmission circuit for transmitting a pulse signal;
A transmission line having a first characteristic impedance and transmitting the pulse signal from a transmitting end to a receiving end;
A receiving circuit for receiving the pulse signal transmitted to the receiving end with an equivalent capacitive input unit;
A signal transmission system comprising: a first resistor connected in series between the receiving end and the input unit and having a resistance value equal to or higher than the first characteristic impedance.
前記入力部は、MISトランジスタを含み、
前記パルス信号は、前記MISトランジスタのゲートで受信されることを特徴とする信号伝送システム。 The signal transmission system according to claim 1, wherein
The input unit includes a MIS transistor,
The signal transmission system, wherein the pulse signal is received by a gate of the MIS transistor.
前記第1抵抗の抵抗値は、前記第1特性インピーダンスに等しいことを特徴とする信号伝送システム。 The signal transmission system according to claim 1, wherein
The signal transmission system according to claim 1, wherein a resistance value of the first resistor is equal to the first characteristic impedance.
前記伝送線路は、単数または複数の配線ボードで形成され、
前記送信回路および前記受信回路は、それぞれ別のLSIデバイスとして前記単数または複数の配線ボード上に実装され、
前記第1抵抗は、前記単数または複数の配線ボード上に実装されることを特徴とする信号伝送システム。 The signal transmission system according to claim 1, wherein
The transmission line is formed of one or more wiring boards,
The transmission circuit and the reception circuit are mounted on the wiring board or boards as separate LSI devices,
The signal transmission system according to claim 1, wherein the first resistor is mounted on the one or more wiring boards.
前記パルス信号は、そのエッジ部分がトリガとして用いられる信号であることを特徴とする信号伝送システム。 The signal transmission system according to claim 1, wherein
The signal transmission system, wherein the pulse signal is a signal whose edge portion is used as a trigger.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008034277A JP2009194685A (en) | 2008-02-15 | 2008-02-15 | Signal transmission system |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2008034277A JP2009194685A (en) | 2008-02-15 | 2008-02-15 | Signal transmission system |
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| JP2009194685A true JP2009194685A (en) | 2009-08-27 |
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| JP (1) | JP2009194685A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010268154A (en) * | 2009-05-13 | 2010-11-25 | Mitsubishi Electric Corp | Signal equalizer |
-
2008
- 2008-02-15 JP JP2008034277A patent/JP2009194685A/en not_active Withdrawn
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