阻抗變化受下列變化影響:導(dǎo)線寬度、相鄰的導(dǎo)線和器件之間的間距,以及距參考平面的距離。然而,印刷電路板(PCB)發(fā)生這些阻抗的變化時(shí),并不總是那么明顯。一個(gè)非常有用的做法是檢查PCB布局或系統(tǒng)圖,以快速識(shí)別可能通過(guò)模擬需要多次分析的任何問(wèn)題區(qū)域。執(zhí)行這類(lèi)檢查時(shí),您應(yīng)該跟蹤從源到接收器的信號(hào),尋找任何違反表1所列指南的行為,以及我接下來(lái)會(huì)討論的故障點(diǎn)。
單端型 |
差分型 |
導(dǎo)線寬度必須是常量 |
差分導(dǎo)線間距(耦合)和導(dǎo)線寬度必須是常量 |
導(dǎo)線和其他器件和導(dǎo)線之間的間距應(yīng)至少三倍于導(dǎo)線寬度 |
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恒定參考平面必須存在于導(dǎo)體整個(gè)長(zhǎng)度的相同距離 |
表1:最大限度減少反射的檢查指南
并非每次都必須遵守表1中有關(guān)傳輸線的指南。以下為可能發(fā)生違反這些準(zhǔn)則的常見(jiàn)區(qū)域:
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球柵陣列(BGA)走線——尤其針對(duì)通向內(nèi)部行/列的多輸入/輸出(I / O)器件。
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導(dǎo)通孔,您必須對(duì)此格外小心,以確保當(dāng)傳輸線路信號(hào)導(dǎo)通孔經(jīng)過(guò)PCB層時(shí),看到一個(gè)恒定的固定參考平面。
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在線器件和連接器。器件和連接器的印刷電路板(PCB)封裝與將它們相連的傳輸線封裝相比,通常具有不同尺寸,這導(dǎo)致阻抗變化,從而造成反射變化。
當(dāng)通向BGA器件或從BGA器件走線時(shí),通過(guò)管理走線寬度和相鄰的導(dǎo)通孔或焊盤(pán)的間距,來(lái)保持一個(gè)恒定阻抗。圖1所示為從DS125DF161016通道12.5Gbps重定時(shí)器數(shù)據(jù)表(一個(gè)196引腳數(shù)BGA器件)中摘錄的一些常用注意事項(xiàng)。
可執(zhí)行項(xiàng) 不可執(zhí)行項(xiàng)
圖1:BGA布線規(guī)則
從頂部開(kāi)始,圖1中的首個(gè)規(guī)則組合向您展示如何正確地管理內(nèi)部BGA行和列的差分走線收集集和布線。第二個(gè)規(guī)則組合突出顯示一個(gè)名為頸縮的常用技術(shù),其中,有時(shí)有必要在BGA設(shè)備下方傳送信號(hào)時(shí)使用較小的導(dǎo)線寬度。始終對(duì)稱(chēng)地執(zhí)行頸縮行為,其中頸縮長(zhǎng)度等于差分對(duì)的兩條導(dǎo)線長(zhǎng)度。
圖1中的第三對(duì)組合所示為確保信號(hào)導(dǎo)通孔具有恒定參照平面的一種可能方法。這種情況下,“可執(zhí)行事項(xiàng)”圖形顯示與信號(hào)導(dǎo)通孔相鄰布置的四個(gè)接地導(dǎo)通孔陣列。這使得信號(hào)在穿過(guò)PCB其它層時(shí)可看到一個(gè)恒定接地參考。并不總是每次都需要使用4個(gè)接地通孔。多數(shù)情況下,兩個(gè)接地導(dǎo)通孔已足夠。一定要進(jìn)行模擬,以驗(yàn)證系統(tǒng)的需求。
管理在線器件和連接器封裝焊盤(pán)的阻抗非常重要。檢查過(guò)程中,尋找的一個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目是封裝焊盤(pán)在參考平面中是否存在任何缺口或空隙。空隙或缺口可能每次并非必需項(xiàng),但若您看到傳輸線的導(dǎo)線寬度與器件焊盤(pán)之間存在顯著區(qū)別時(shí),您需要進(jìn)行調(diào)查!
圖2所示為運(yùn)行到一個(gè)串聯(lián)式器件(此情況下為一對(duì)交流耦合電容器)的導(dǎo)線示例。圖3所示為此導(dǎo)線下方的接地層。注意器件焊盤(pán)下方的缺口,這有助于使阻抗更靠近傳輸線,以減少反射。同時(shí)圖4所示為頂部蝕刻和接地層。
圖2:在線器件示例——信號(hào)層
圖3:串聯(lián)式器件示例——接地層
圖4:在線器件示例——信號(hào)層和接地層
最后,有必要進(jìn)行仿真模擬,以驗(yàn)證您的PCB布局,并確保最小的反射將會(huì)發(fā)生。使用最佳實(shí)踐可執(zhí)行良好的檢驗(yàn),并牢記此篇博文中的指南可以幫助減少仿真次數(shù)和模擬時(shí)間。
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BGA
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信號(hào)阻抗
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原文標(biāo)題:SI-list【中國(guó)】反射以及如何在高速系統(tǒng)處理反射
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