ГОСТ Р 71265-2024

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Системы автоматизированного проектирования электроники

АНАЛИЗ ЦЕЛОСТНОСТИ СИГНАЛОВ И ПИТАНИЯ НА ПЕЧАТНЫХ ПЛАТАХ. МАРШРУТ АНАЛИЗА ПРОЕКТОВ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Electronics automated design systems. Signal integrity and power integrity analysis of printed circuit boards. The flow of analysis of the projects, and interpretation of results

ОКС 31.020

        29.100.01

Дата введения 2024-04-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт "АСОНИКА" (ООО "НИИ "АСОНИКА"), Обществом с ограниченной ответственностью "Платформ" (ООО "Платформ") и Обществом с ограниченной ответственностью "ПСБ Софтвер" (ООО "ПСБ Софтвер")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 165 "Системы автоматизированного проектирования электроники"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 февраля 2024 г. № 260-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Введение

Разработка стандарта продиктована необходимостью стандартизации выполнения анализа проектов печатной платы (ПП) с точки зрения целостности сигналов и питаний на ней как отдельного этапа до начала, в процессе и после окончания выполнения автоматизированного проектирования электронной аппаратуры. После завершения этапа создания схемы, при формировании задания на разработку топологии и конструкции, а также в процессе и по окончании разработки топологии ПП, требуется выполнить верификацию полученного проекта с точки зрения качественного формирования топологии соединений для сигналов, проходящих через печатную плату, и топологии системы земель, питаний, развязывающих конденсаторов и полигонов возвратных токов на печатной плате, в целях обеспечения заданных параметров работы схемы в составе конечного изделия и в заданных условиях эксплуатации. В литературе принято называть эту операцию анализом целостности сигналов и питаний (Signal Integrity, Power Integrity).

Стандарт распространяется на процесс анализа файла проекта ПП в автоматизированной системе виртуального ЭМ моделирования. Его цель - автоматизация обработки и анализа файла проекта ПП с применением математического моделирования, снижение затрат на разработку, производство и обслуживание за счет повышения качества разработок.

На основе данного стандарта могут быть основаны этап предварительного анализа (пред-топологического), этап анализа в процессе разработки (встроенного); и обязательным этапом должен являться пост-топологический анализ целостности сигналов и питаний на печатной плате перед тем, как передать файл проекта ПП в технологическую и производственную подготовку. Также в стандарте организации может присутствовать этап "комплексной проверки целостности сигналов и питаний" для нескольких печатных узлов, соединенных кабелями, объединительными панелями, разъемами, или прибора "в сборе".

     1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт предназначен для применения предприятиями промышленности и организациями при использовании электронных систем моделирования виртуальных двойников электронных узлов (ЭУ) на ранних этапах проектирования, изготовления и испытаний ЭУ

1.2 Системы моделирования и виртуальных испытаний применяют на ранних этапах проектирования ЭА и ЭКБ следующего назначения: промышленная, для энергетики, для оборонно-промышленного комплекса, для аэрокосмической отрасли, для судостроения, медицинская, автомобильная, для навигации и радиолокации, потребительская, для фискального и торгового оборудования, для связи (телекоммуникации), для вычислительной техники, для автоматизации и интеллектуального управления, для систем безопасности, для светотехники, для автоматизированного транспорта и движущейся робототехники.

1.3 На ЭА, содержащую в своем составе различные ЭУ и соединительные элементы, оказывают влияние внешние дестабилизирующие факторы - электрические, тепловые, механические, климатические, биологические, радиационные, электромагнитные, специальных сред и термические. Внешние дестабилизирующие факторы могут приводить к несоответствиям ЭКБ и ЭА требованиям к их выходным характеристикам и режимам работы. Настоящий стандарт устанавливает условия, которым должны соответствовать виртуальные модели ЭУ, а также результаты моделирования прохождения сигналов по соединительным элементам, в том числе линиям передачи, чтобы реальные ЭУ соответствовали заявленным в паспорте изделия характеристикам даже при воздействии дестабилизирующих факторов, оговоренных в паспорте (или ТУ) на изделие.

1.4 Результатом проведения проверок являются различные отчеты, предлагаемые для рассмотрения пользователю в форме таблицы. Данные отчеты содержат всю необходимую информацию для идентификации типов обнаруженных проблем и их локализации.

1.5 Для проведения проверок ПП следует применять специализированные программные средства. Требования к программным средствам, а также параметры, внесенные в параметрические таблицы, устанавливают в зависимости от технических требований к применяемой ЭКБ, стандартов на применяемые интерфейсы передачи данных и условий эксплуатации.

1.6 Виртуальное моделирование электроники не может полностью заменить натурные испытания, однако могут дополнить их и позволить получить данные, которые сложно и иногда даже невозможно получить методом натурных испытаний.

1.7 Виртуальные испытания электроники проводят:

на ранних этапах проектирования (до изготовления опытного образца);

после изготовления и натурных испытаний опытного образца для проверки работоспособности ЭА и ЭКБ в условиях ВВФ, в том числе в критических режимах, которые не могут быть воспроизведены с помощью натурных испытаний.

1.8 Настоящий стандарт основан на [1].

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт:

ГОСТ 15.016 Система разработки и постановки продукции на производство. Техническое задание. Требования к содержанию и оформлению.

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины, определения и сокращения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 15.016, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 электроника: Электронная аппаратура и входящая в ее состав электронная компонентная база.

3.1.2 виртуальные испытания электроники: Воспроизведение на компьютере с помощью математического моделирования условий натурных испытаний или реальных условий эксплуатации электроники в соответствии с техническим заданием на разработку электроники.

3.1.3 глазковая диаграмма: Графическое представление цифрового сигнала, где на один график накладывается большое число интервалов передачи цифровой информации, что позволяет визуально или с помощью графической маски анализировать качество передачи данных.

3.1.4 импеданс: Волновое сопротивление.

Примечание - Термин применяют как при анализе системы питаний печатных плат, для обозначения полного сопротивления системы питания в зависимости от частоты, так и при анализе целостности сигналов, для обозначения волнового сопротивления линии передачи.

3.1.5 линия передачи: Совокупность элементов топологии печатной платы и/или соединительных элементов, используемая для передачи сигнала между двумя электрорадиоэлементами.

Примечание - Применяют, если ее физические и электромагнитные характеристики могут оказывать существенное влияние на качество передачи этого сигнала.