0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

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(shù)情況

冬至配餃子 ? 來源:信號完整性學(xué)習(xí)之路 ? 作者:廣元兄 ? 2022-08-15 09:15 ? 次閱讀

關(guān)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(dāng)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(chǎn)品,為了追求輕薄度,就會降低PCB厚度,層數(shù)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(yōu)化版圖設(shè)計是一項很繁瑣但又很重要的事情,決定能否一版成功。

關(guān)于優(yōu)化版圖,腦海里總能浮現(xiàn)點場景:

Layout工程師問:你要多少?

回復(fù):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(fù):看情況,盡量優(yōu)化。

然后,就給不了幸福……

每次版圖優(yōu)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(shù)據(jù)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(shù)情況。

1、返回路徑(Shape:10mils)

poYBAGL5nL-AJg35AADax8aMibU965.pngpYYBAGL5nMWADBi7AAFFAnBYWAE768.png

2、返回路徑(Shape:30mils)

poYBAGL5nPqAVf9fAADcTLF0qOA291.pngpoYBAGL5nQCAbph6AAFWTTAQCh4317.png

3、返回路徑(Shape:60mils)

pYYBAGL5nR-AUdhmAADX8_dXRvc180.pngpoYBAGL5nSiAGpWHAAFWDYCkNbw475.png

4、返回路徑(Shape:100mils)

pYYBAGL5nVCACMpyAADyuThtbGA995.png

pYYBAGL5nVaAKm5aAAFY_sROgwA794.png

5、返回路徑(Shape:200mils)

poYBAGL5nXKALSlCAAD78yAwhwQ452.pngpYYBAGL5nXiAPZPnAAGZJiayh8k377.png

6、返回路徑(Shape:300mils)

pYYBAGL5nZaAbLeTAADnQqSNRmw354.pngpoYBAGL5nZyAUCF9AAFQT2NhOO8993.png

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(fā)現(xiàn)一點情況:

pYYBAGL5nbCAGvMGAADt0nNQrbw137.png

現(xiàn)有的信號線在L6,L5是Power層,L5&L6之間介質(zhì)厚度將近3H,所以經(jīng)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(jīng)驗主義要不得!

poYBAGL5ncGAKzeGAADzaxrSrew525.png

做了以下的修改:

pYYBAGL5ndSALdjAAADp_bVlHfo164.png

出來的插入損耗曲線(綠色)VS Shape:300mils

問題得到解決:

pYYBAGL5neeAda_OAACNgR6TMac407.png

7、總結(jié)

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(guān)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(shù)據(jù)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(chǎn)品高速&輕薄是一大趨勢。信號完整性的問題是系統(tǒng)問題,具體情況具體對待。



審核編輯:劉清

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
  • 電容
    +關(guān)注

    關(guān)注

    99

    文章

    5872

    瀏覽量

    149023
  • 信號完整性
    +關(guān)注

    關(guān)注

    68

    文章

    1383

    瀏覽量

    95169
  • 特性阻抗
    +關(guān)注

    關(guān)注

    1

    文章

    75

    瀏覽量

    16878
  • PCB
    PCB
    +關(guān)注

    關(guān)注

    1

    文章

    1723

    瀏覽量

    13204
收藏 人收藏

    評論

    相關(guān)推薦

    參考平面很重要,為啥這里要挖掉?

    傳輸線結(jié)構(gòu)包括信號路徑返回路徑,以平面形式出現(xiàn)的返回路徑通常被稱為參考平面,與信號路徑同等重要
    的頭像 發(fā)表于 08-28 17:54 ?1234次閱讀
    參考<b class='flag-5'>平面</b>很重要,為啥這里要挖掉?

    如何處理電流返回路徑以獲得更好的信號完整性?

    電流的返回路徑不過是返回源頭所遵循的路徑。你還記得什么是電路嗎?它是電子從電壓或電流源流過的路徑
    的頭像 發(fā)表于 09-28 15:17 ?2764次閱讀
    如何處理電流<b class='flag-5'>返回路徑</b>以獲得更好的信號<b class='flag-5'>完整</b>性?

    高速電路PCB “地”、返回路徑、鏡像層和磁通最小化

    ,外導(dǎo)體就是返回路徑;共面帶狀線的一條導(dǎo)線是信號路徑,另一條就是返回路徑;共面波導(dǎo)的中間導(dǎo)體是信號路徑,兩邊金屬平面
    發(fā)表于 11-23 16:03

    高速電路PCB參考平面的切換

    在參考平面Ref1的一側(cè)相聯(lián)通,這就構(gòu)成了一個完整返回路徑,如圖2所示?! ∧敲?,從信號源一側(cè)看進去,信號受到的瞬態(tài)阻抗為多少呢?信號受到的瞬態(tài)阻抗是兩條傳輸線瞬態(tài)阻抗的串聯(lián)。一條由微帶走線和中問
    發(fā)表于 11-27 15:17

    高速電路PCB不理想的參考平面

      理想的參考平面應(yīng)該為其鄰近信號層上的信號路徑提供完美的返回路徑,理想的參考平面應(yīng)該是一個完整的實體
    發(fā)表于 11-27 15:23

    信號返回路徑:參考平面設(shè)計為兩個好還是一個好?

    信號完整性分析中,有提到這樣一個技巧:為了減小信號返回路徑的阻抗以便減小回路噪聲。通常做法是把參考平面做成兩個相鄰的平面,并且介質(zhì)要很薄。疑
    發(fā)表于 02-15 12:45

    PCB板內(nèi)地返回路徑的處理

    PCB板內(nèi)地返回路徑的處理
    發(fā)表于 10-23 09:20 ?0次下載

    信號返回路徑不連續(xù)產(chǎn)生的噪聲及其對策

    們交叉,則與不布線的情況相比,會產(chǎn)生很多噪聲。 因此, 減少 狹縫的設(shè)計規(guī)則具有較高的優(yōu)先級。 除了上述狹縫和縫隙以外,信號通孔還可能成為阻礙返回電流路徑的主要噪聲源。如果信號通孔附近沒有返回
    的頭像 發(fā)表于 09-08 16:56 ?2951次閱讀

    淺談建模返回路徑阻抗效應(yīng)

    測試,而不是簡單地在 1KHz 或 10KHz 處進行串?dāng)_測試。不幸的是,由于低阻抗負載引起的高電流,我們不能再忽視與布線和連接器阻抗相關(guān)的返回路徑阻抗的影響。盡管大多數(shù)系統(tǒng)比所提供的模型更復(fù)雜,但我們可以了解選擇好的連接器和降低整體返回路徑阻抗的重要性。 耳機端口的簡要
    的頭像 發(fā)表于 06-16 17:08 ?1311次閱讀
    淺談建模<b class='flag-5'>返回路徑</b>阻抗效應(yīng)

    PCB中的返回路徑如何工作,在設(shè)計中成功創(chuàng)建參考平面的技巧

    電路板上信號最理想的返回路徑是大面積的金屬或平面層,該金屬層將成為參考平面。通常,這將是一個接地平面,并且需要在信號走線的相鄰層上,并在它們之間有一層電介質(zhì)。
    的頭像 發(fā)表于 11-19 16:06 ?2504次閱讀

    在PCB上的接地與電流返回路徑的功能相關(guān)

    PCB上的元器件,不論是模擬還是數(shù)字,都需要從直流電源抽取電流。因此,接地導(dǎo)體也用作直流電源的返回路徑
    發(fā)表于 11-07 10:42 ?1540次閱讀

    關(guān)于返回路徑返回電流

    信號通常借助于地和電源平面來完成回流。需要注意的是,高頻信號和低頻信號的回流路徑的選擇是不相同的,低頻信號選擇的是阻抗最低的路徑,高頻信號選擇的是感抗最低的路徑。
    的頭像 發(fā)表于 02-08 14:13 ?1737次閱讀

    關(guān)于電磁兼容返回路徑的疑惑

    相信很多電磁兼容的小伙伴都熟悉這樣一段話:在高頻時,返回電流的路徑總是擠近信號路徑,大部分的返回電流都分布在信號路徑的下方。
    的頭像 發(fā)表于 05-25 17:35 ?1066次閱讀
    關(guān)于電磁兼容<b class='flag-5'>返回路徑</b>的疑惑

    高速電路PCB參考平面的切換

    回路電流的分布總是趨于減小回路電感。對于圖1所示的結(jié)構(gòu),返回路徑是沿電容→參考平面1(Ref1)→參考平面2(Ref2)流動的。信號
    發(fā)表于 08-28 14:37 ?400次閱讀
    高速電路PCB參考<b class='flag-5'>平面</b>的切換

    高速電路PCB“地”、返回路徑、鏡像層和磁通化

    將另一條走線B作為返回路徑,形成共面帶狀線,這是不希望看到的,因為走線B并不是故意設(shè)計來作為返回路徑的。
    發(fā)表于 08-28 14:44 ?701次閱讀
    高速電路PCB“地”、<b class='flag-5'>返回路徑</b>、鏡像層和磁通化