在高速串行通信系統中,差分阻抗的精確控制是實現信號完整性和降低電磁干擾的關鍵因素,對電子工程師來說,理想中的差分阻抗是100Ω,但由于實際布線原因,如接地屏蔽的布局,很難實現。
如果要實現這個設計,工程師需要選擇具有寬泛差分阻抗匹配能力的SerDes器件,例如飛兆半導體的μSerDes系列。
1、SerDes器件選擇
μSerDes器件基于恒流型I/O設計,允許差分阻抗在70Ω至120Ω范圍內變動。這種寬泛的匹配范圍提供了更大的設計靈活性,有助于應對實際布線中可能出現的各種挑戰。
2、差分阻抗計算與優化
在設計串行傳輸線時,使用差分阻抗計算器進行精確模擬至關重要。這些專業工具綜合考慮了鄰近接地和磁場效應,能夠提供最精確的阻抗預測。若無專業設備,也可采用業界公認的公式進行計算,但需注意其使用范圍和局限性。
3、實際測量及問題識別
完成PCB或FPCB布線后,應使用時域反射計(TDR)進行實際測量。TDR通過發送差分信號并測量由阻抗失配引起的反射,從而有效識別和解決潛在的差分阻抗問題。這些問題通常源于接地屏蔽的不當設計,特別是在連接器處和柔性線纜的可動部分。
4、接地屏蔽優化策略
針對差分阻抗問題,一種常見的解決方法是優化接地屏蔽布局。具體措施包括減少屏蔽、增加串行線與接地之間的間距或使用網格狀接地屏蔽而非實心覆銅。這些措施旨在提高差分阻抗,同時保持適當的屏蔽效果。
審核編輯:劉清
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原文標題:差分阻抗優化策略:面向高速串行通信的工程設計
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