關于特性阻抗,有講到過一點:
如果返回路徑的寬度很窄,電容就很小,特性阻抗就很高。當返回路徑在信號路徑每邊的延伸寬度大于15 mil(或 3H)時,其特性阻抗與返回路徑為無窮寬時相比較,偏離不到1%。
看到這種說法。突然想起以前做消費類電子--PC超薄本之類的產品,為了追求輕薄度,就會降低PCB厚度,層數就會減少,有些信號完整的返回路徑平面是給不了了,那返回路徑平面寬度多少合適呢?
作為一名信號完整性工程師,檢查版圖&優化版圖設計是一項很繁瑣但又很重要的事情,決定能否一版成功。
關于優化版圖,腦海里總能浮現點場景:
Layout工程師問:你要多少?
回復:能不能給20mil的間距?
Layout工程師回:給不了。你想辦法吧!
試探性回復:看情況,盡量優化。
然后,就給不了幸福……
每次版圖優化,遇到有問題的地方,各種斗智斗勇。
言歸正傳,本文拿一組DQ的數據信號來做驗證。
返回路徑平面寬度不同的情況VS完整返回路徑平面S參數情況。
1、返回路徑(Shape:10mils)
2、返回路徑(Shape:30mils)
3、返回路徑(Shape:60mils)
4、返回路徑(Shape:100mils)
5、返回路徑(Shape:200mils)
6、返回路徑(Shape:300mils)
將Shape增加到300mils,在4.5G左右的頻點,還是感覺插入損耗曲線有點怪。
又仔細檢查版圖,發現一點情況:
現有的信號線在L6,L5是Power層,L5&L6之間介質厚度將近3H,所以經驗以為遠端參考可以不用在意,就沒有過多考慮L5層的情況,經驗主義要不得!
做了以下的修改:
出來的插入損耗曲線(綠色)VS Shape:300mils
問題得到解決:
7、總結
1.返回路徑不要有間隙,保持完整。如果有,瞬時阻抗有突變,會增加回路電感,引起信號的失真。關于這一點,之前返回路徑的視頻有講解過。
2.就這個例子而言,數據的返回路徑平面,Shape 200mils就可以了。
3.本例只做個拋磚引玉,未來的產品高速&輕薄是一大趨勢。信號完整性的問題是系統問題,具體情況具體對待。
審核編輯:劉清
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