Signaalintegriteit: betrouwbare prestaties bij hoge datasnelheden
Technolution combineert diepgaande kennis van highspeed elektronica met praktische ontwerpstrategieën om storingsvrij datatransport op hoge snelheid mogelijk te maken. Met simulaties én metingen zorgen wij voor robuuste oplossingen die voldoen aan de strengste technische eisen. Zo helpen wij organisaties de groeiende vraag naar hoge, betrouwbare bandbreedte in te vullen.
De uitdaging van elektrische signaaloverdracht
De digitale wereld verwerkt immense hoeveelheden data. Cloudtoepassingen, AI-datacenters en wetenschappelijke en industriële apparatuur vragen steeds meer bandbreedte. Licht is de ideale drager voor data over lange afstanden, maar op printplaten en in de behuizing van chips verloopt datatransport als elektrisch signaal via koperbanen, connectoren en in elektronische componenten. Juist daar kunnen problemen ontstaan. De grote uitdaging is signaalintegriteit (Signal Integrity): hoe blijven signalen zuiver en betrouwbaar, ook bij datasnelheden die kunnen oplopen tot terabits per seconde?
Complexiteit bij hoge frequenties
Bij hoge datasnelheden en frequenties gaat een elektrisch signaal zich steeds meer gedragen als een elektromagnetische golf. Op elektronische componenten kunnen bochten in printbanen, overgangen tussen lagen, connectoren of zelfs kleine variaties in het materiaal leiden tot reflecties, overspraak (crosstalk) en verlies. De chips moeten ook voorzien worden van voedingsspanning die ook op hoge frequenties nog stabiel blijft: Power Integrity.
De opeenvolgende bits verstoren elkaar, waardoor de signaalintegriteit verslechtert en het lastiger wordt om het digitale signaal correct te onderscheiden. Equalizers op de chips kunnen dit compenseren, maar dat kost wel energie (dus warmte) en kan de overspraak verergeren. Bovendien hebben alle keuzes impact op de elektromagnetische compatibiliteit (EMC) en de projectkosten. Een robuust ontwerp van de elektronica houdt dus tegelijk rekening met Signal Integrity, Power Integrity, EMC, warmtehuishouding en de projectcontext.
Ervaring met highspeed elektronica en signaalintegriteit
Technolution heeft jarenlange ervaring met het ontwerpen van highspeed elektronica met hoge signaalintegriteit. We gebruiken tools als Keysight ADS, SIPro en PIPro voor pre- en post-layout simulatie. Met hoogwaardige apparatuur, zoals een Keysight 44 GHz Vector Network Analyzer en een PacketMicro probe station, karakteriseren we het printmateriaal en -productieproces en verifiëren we prototypes. Onze specialisten combineren diepgaande kennis van elektromagnetisme, PCB-layout en systeemarchitectuur met praktische ontwerpstrategieën. We hebben een breed palet aan EMC pre-compliance apparatuur waarmee we, al vóór de tijdrovende compliance-testen, de belangrijkste problemen op kunnen lossen.
Meedenken over IC Packaging
Amsterdam Scientific Instruments (ASI) maakt camerasystemen met sensor-chips die Through Silicon Vias (TSV’s) gebruiken. De layout van de overgang naar een Ball Grid Array (BGA) is kritisch qua Signal Integrity, Power Integrity en de warmtehuishouding.
We hebben nu de zekerheid waar we naar op zoek waren. De samenwerking met Technolution was efficiënt: er waren al snel eerste resultaten. Alles wat verder relevant leek hebben we iteratief gesimuleerd.
Van concept tot implementatie
Onze diensten op het gebied van highspeed elektronica en signaalintegriteit omvatten het volledige traject: van conceptstudies en simulaties tot prototype-ontwikkeling, testen en implementatie in productie. Daarbij maken we gebruik van geavanceerde simulatie- en meetapparatuur om signaalgedrag te voorspellen en te verifiëren. Dit stelt ons in staat om kosteneffectieve oplossingen te realiseren die zowel voldoen aan de technische eisen als aan de budgettaire randvoorwaarden.
Bij het ontwikkelen van nieuwe netwerkstandaarden, het ontwerpen van embedded systemen of het realiseren van innovatieve oplossingen voor industrie en wetenschap zorgen wij dat de elektronische basis betrouwbaar en toekomstbestendig is. Signaalintegriteit is daarbij een onmisbare sleutel voor succes.
