PCB設計應用：電容的作用

對于模擬電路沒學好的工程師來說，電阻只知道用來端接；電感只知道用來隔離；至于電容嘛，估計你們只知道濾波，更不用說它們的組合產生的作用了。不信？估計以下這個電容的用法，你也只能說濾波了吧……

上周我們雷工，哦不是，是我們姜工的文章向大家介紹了DDR的時鐘里面并聯(lián)電容的用處，讓大家驚奇的發(fā)現(xiàn)了原來電容也可以用來端接，可能已經(jīng)讓一大把粉絲獲得了一波知識的源泉。那么本期高速先生還繼續(xù)玩這個DDR的時鐘，去深挖它還有什么槽點。

我們先把上周所講到的這個DDR時鐘的拓撲再一次拉出來，沒錯！就是下面這個圖啦。其中上周讓雷工尷尬不已的這個電容就是下面紅色圈圈的那位了。把電容并聯(lián)到差分對間，能夠很好的對發(fā)送的信號進行端接，目標是使得電容的電抗值和傳輸線接近，從而起到源端端接的效果，減小時鐘的反射。

恩，這個是上篇文章的精華哈。那么我們這期的文章繼續(xù)研究這個拓撲，大家有沒有發(fā)現(xiàn)上面的拓撲其實不止一個電容，看看上圖藍色圈圈的位置，其實還有一個電容哦！它一般是放在最后兩個端接電阻之間，然后下拉到地（也可以上拉到DDR電源）。這個電容到底有什么用呢？根據(jù)高速先生對你們的認識，都接到地了，肯定又是用來濾波啦？

高速先生對此也研究了一番，我們用一個簡單的點對點的時鐘拓撲進行驗證哈。

如果這對差分線是理想的走線，所謂理想就是差分線的P和N長度一致，阻抗相同，分成對稱的情況下。有無電容的結果是下面這樣的。

是的，如果我們的PCB加工出來就像原理圖設計一樣是理想的情況，那這個電容的確起不了什么作用。但是我們PCB最精彩的地方就在于它的設計和加工的誤差哈。我們知道，對于一對差分線來說，對間P和N的對稱性是最為重要的事情，不然的話它們就是產生共模的噪聲。基本上來說，只要破壞了差分線理想狀態(tài)，這對差分線都會或多或少產生共模的噪聲。那么我們在有共模噪聲的情況下再去進行對比驗證，結果就會變得不一樣了。

可以看到，沒有了這個電容之后，接收端的波形變得扭曲，甚至是產生了非單調的結果。那么大家也許會問了，那你們怎么知道是不是共模噪聲的影響呢？怎么看呢？

我們可以看下圖紫色箭頭位置的波形，也就是它們產生的共模噪聲的位置了。

我們可以看到，當差分線有共模噪聲的時候，這個電容其實可以為我們抑制很大部分的噪聲，因此能最大限度的還原接收端信號的完整性。

當然如果旁邊的走線離這對時鐘很近的話，有了這個電容，自然也能使得共模噪聲串擾到旁邊走線的能量削弱啦，也就是起到減小串擾的效果。

編輯：hfy