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專家開(kāi)講:繞線與時(shí)序(一)

發(fā)布時(shí)間:2015-12-30 責(zé)任編輯:sherry

【導(dǎo)讀】前兩周隔壁小王同學(xué)在《既等長(zhǎng),為何不等時(shí)》的文章中已經(jīng)提到了繞線對(duì)延時(shí)的影響了,在這里小陳附帶上一些數(shù)據(jù)讓大家有更量化的認(rèn)識(shí)。想必說(shuō)到“量化的認(rèn)識(shí)”這幾個(gè)字,大家也知道小陳又要跟大家說(shuō)“只是錦上添花啊,吧啦吧啦•••”;“對(duì)信號(hào)影響很小啦,吧啦吧啦•••”。呵呵,沒(méi)錯(cuò),大家猜對(duì)了。
 
在做設(shè)計(jì)的時(shí)候大家確實(shí)會(huì)糾結(jié)于如何繞線,這里的繞線指的是做差分線的對(duì)內(nèi)等長(zhǎng)。糾結(jié)之處其實(shí)也就在于大波浪or小波浪。讓我們先來(lái)看看微帶線。
 
DUT如下圖,最左邊的是沒(méi)有做等長(zhǎng)的,兩線長(zhǎng)度差125mil;中間是用小波浪做補(bǔ)償?shù)模挥疫吺怯么蟛ɡ俗鲅a(bǔ)償?shù)模?/div>
等長(zhǎng)與時(shí)序
他們?nèi)龡l走線的延時(shí)差如下圖:
等長(zhǎng)與時(shí)序
可以看到,小波浪繞線等長(zhǎng)基本上就等時(shí)了,而原本不繞線時(shí),藍(lán)色比紅色傳輸時(shí)間長(zhǎng)13ps,大波浪繞線之后藍(lán)色的傳輸延時(shí)反而比紅色的快了,并且整體的傳輸延時(shí)加大了。這里的電磁場(chǎng)分布比較復(fù)雜,大家可以看到其實(shí)不繞線以及大波浪繞線N與P的上升時(shí)間其實(shí)都不一樣了,之后講S參數(shù)時(shí)大家可以在各諧波的相位上看到更明顯的區(qū)別。
 
我們?cè)賮?lái)看SCD21,時(shí)域與頻域其實(shí)是吻合的,小波浪繞線的SCD21在10GHz之前基本在-30dB以下。而不繞線與大波浪繞線的SCD21明顯要更大。(10GHz以上的部分不要糾結(jié),其實(shí)這些頻率分量不繞線的N與P不是沒(méi)有相位差,而是差了一個(gè)周期,所以會(huì)這樣)
等長(zhǎng)與時(shí)序
說(shuō)到這里,在理解奇偶模傳輸?shù)臅r(shí)候,大家可以像平時(shí)看到的這幅圖這樣認(rèn)為信號(hào)直接穿過(guò)去了:
等長(zhǎng)與時(shí)序
但是,信號(hào)可是不會(huì)跳的。實(shí)際上的傳輸速度只符合一個(gè)公式那就是v=1/√(ε_0 ε_r μ_0 μ_r )或者 v=1/√LC。
 
當(dāng)波浪兩邊較近的時(shí)候,走線的C是增大的,而L是變小的,到這里我們并沒(méi)有辦法分辨出傳輸速度是變快還是變慢。表層微帶線由于走線下方是介質(zhì),介電常數(shù)為4.2;上方是空氣,介電常數(shù)是1。兩線靠近時(shí),更多的電力線分布在空氣中,感受到的介電常數(shù)變小,所以傳輸速度變快了。
等長(zhǎng)與時(shí)序
所以針對(duì)微帶線,高速先生建議是:盡量少繞;繞的話盡量使用小波浪繞線;當(dāng)然也要注意到3GHz(6Gbps)之內(nèi),繞線方式是基本不會(huì)對(duì)信號(hào)質(zhì)量有太大影響的。
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