Layout工程師的強迫癥：繞線方式的坑資料下載

從小學(xué)二年級開始我們就學(xué)習(xí)了如何判斷一個人有沒有強迫癥，比如看見一個程序猿不管是打字還是寫代碼，括號總是一對一起敲，那他肯定是個強迫癥患者。對于Layout工程師來說有沒有強迫癥，就看等長繞得怎么樣。 比如下面這位同學(xué)，深得等長精髓： 5mil從來不是問題???0mil只是時間問題。 不可否認(rèn)對于很多工程師來說，繞等長也是畫板的樂趣之一。也一直流傳著這樣一句話：沒有繞不出來的等長，只是你不想加班。 那么把等長誤差做到5mil，2mil甚至1mil就可以不加班了嗎？ 想什么呢，不加班怎么有雞腿吃。 對于等長來說，從來都不在乎這幾個mil誤差，1PS的時間信號就能傳輸大約6mil，想想你的系統(tǒng)真的缺這1ps嗎？ 既然不缺，那么等長的目的是什么呢？ 等長從來都不是目的，等延時才是目的。 接收端并不關(guān)心這些信號經(jīng)歷了多少微帶線，走過了多少帶狀線，翻過了多少過孔，又在連接器上浪費了多少時間。它只關(guān)心，這個信號和它的小伙伴出現(xiàn)在家門口的時候是不是整整齊齊。 既然如此那各種規(guī)則中等長誤差5mil，25mil這些的規(guī)則的由來是什么？ 之所以制定這些規(guī)則，是因為長度這個概念更容易被接受。如果規(guī)則給出的約束是5ps，實際操作者不清楚信號的傳播速度就會一臉懵逼，而給出30mil這個直觀概念，大家一下都清楚了。雖然不科學(xué)，但可行。 道理都懂了，但是這里面還是有一些坑，接下來我們將用至少三期的內(nèi)容來介紹如何科學(xué)繞等長，科學(xué)避免加班改板子。 這一期先來看第一個坑：繞線方式 常見的繞線方式有Accordion，Trombone以及Sawtooh。俗話說不會做木工的音樂家一定不是一個優(yōu)秀的EDA軟件的工程師。Cadence的工程師自認(rèn)為自己是優(yōu)秀的，因此這幾種繞線方式分別命名為手風(fēng)琴、長號、鋸齒。當(dāng)然我們更習(xí)慣的稱呼有長城、大波浪、小波浪等等...... 鋸齒的繞線方式，通常適用于細(xì)微的調(diào)整，因此主要分析手風(fēng)琴和長號（文藝一下）這兩種方式。 這次試驗的DEMO板，一共畫了4條走線，第一條走線的等長GAP設(shè)置得特別大，約等于沒有繞等長；第二個等長方式是長號；第三個是GAP間距正常的手風(fēng)琴；第四個是GAP間距較小的手風(fēng)琴。 4組實驗，走線長度完全相等，公平公正。 我們要分析4個信號是否同時到達(dá)接收端，因此我們需要發(fā)送端、接收端、以及無源通道。既然需要無源通道，那么老規(guī)矩，提取S參數(shù)吧。 簡單點，這次我們用SIWAVE，快速仿真抽取4條走線的S參數(shù)。 將S參數(shù)導(dǎo)出保存，現(xiàn)在我們開始分析。搭建分析電路： 電路的原理是通過信號源同時輸出階躍信號，然后檢查信號在接收端達(dá)到某個電壓幅值時的時間，以此來判斷信號是否同時到達(dá)。 一切就緒，仿真： 結(jié)果就非常的interesting了，雖然四個走線長度完全相同，但是它們到達(dá)末端的時間卻完全不一致。我們的冠軍和最后一名的差距達(dá)到了21.7PS，按照1PS大約6mil換算下來，實際等長誤差約達(dá)到了130mil，這可比苦心積慮繞線去糾結(jié)幾個十來個Mil大多了。 進(jìn)一步分析結(jié)果，信號最早到達(dá)的是我們GAP小間距手風(fēng)琴，其次是正常GAP間距的手風(fēng)琴，再者是長號，最后是我們的正常走線。 結(jié)果已經(jīng)清晰了。而造成這個結(jié)果的罪魁禍?zhǔn)?，就是?a href='http://ttokpm.com/tags/耦合/' target='_blank' class='arckwlink_none'>耦合。 當(dāng)信號在蛇形線上傳輸?shù)臅r候，信號還在傳輸線的這一頭，但能量已經(jīng)有一部分耦合到了平行線的另一頭，于是當(dāng)這個信號和自耦合疊加在一起，信號就提前到達(dá)。 GAP間距越小耦合也就越嚴(yán)重，信號自然到的更早。 如果要避免這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，讓等長真正等長，可以通過減小波浪的數(shù)量以及增加波浪的GAP間距來進(jìn)行優(yōu)化。 這是第一個坑，坑還有很多，下期我們接著分析。 本文轉(zhuǎn)載自： PCB設(shè)計與信號完整性仿真（作者：十四歲的十四 ） 免責(zé)聲明：本文為轉(zhuǎn)載文章，轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息，版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題，請聯(lián)系小編進(jìn)行處理。 (mbbeetchina)