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文檔簡(jiǎn)介

1、反射詳解(第一篇,多圖,無(wú)聊,慎入)作者:陳德恒 一博科技高速先生團(tuán)隊(duì)成員最近高速先生粉絲增長(zhǎng)很快,得益于各位朋友的大力推薦。其中有一位朋友推薦 我們公眾號(hào)時(shí)是這樣說(shuō)的“給大家分享一個(gè)公眾號(hào),這是我見過最無(wú)聊的公眾號(hào)! 一天到晚只說(shuō)技術(shù),真是弄不明白做硬件的人是怎么想的??! 哇哈哈哈哈哈哈哈 哈”。對(duì)于這位朋友,高速先生只想說(shuō),您真是太(bu )有(hui)眼(xin) 光(shang )啦(a) !好了,玩笑到這。高速先生出道以來(lái),接到了大量朋友的提問,很大一部分問題 幾種在基礎(chǔ)理論上。很明顯大家都是有思考過的,對(duì)一些東西處于明白但又有點(diǎn) 不明白的區(qū)間,還差一層窗戶紙沒有捅破。所以高速先生寫

2、出這樣一篇文章,希望能幫助大家捅破這層窗戶紙?;A(chǔ)理論篇幅較長(zhǎng),所以這一系列文章會(huì)分比較多期。前言在國(guó)外能碰到許多二三十年工作經(jīng)驗(yàn)的工程師,幫助他們溝通的工具不是PPT,不是仿真結(jié)果,不是測(cè)試結(jié)果,而是一張紙和一支筆。很佩服他們可以用一張紙一支筆給你勾繪出一個(gè)電路,一條波形,一種 debug的方案。曾有一個(gè)老工程師告訴我,當(dāng)你用場(chǎng)的角度去理解電路上的器件的時(shí)候,一切將會(huì)變得簡(jiǎn)單起來(lái)。什么叫場(chǎng)的角度理解分立器件?在這個(gè)世界里,容抗是 Xc=1/(2兀fC),感抗是 XL= 2 TtfL= L 。這兩個(gè)公式中的f與指的不是我們的信號(hào)頻率,而是正弦波的頻率與角頻率。在這里,我們要感謝偉大的讓?巴普蒂

3、斯 ?約瑟夫?傅立葉一一簡(jiǎn)稱傅立葉,對(duì),就是發(fā)明傅立葉變化的那個(gè)人。所以在大家眼中看到的信號(hào)是這樣的:而在一個(gè)SI工程師的眼中看到的信號(hào)是這樣的:freq GHz或者,這樣的:當(dāng)我們能將信號(hào)分解為一個(gè)一個(gè)正弦波來(lái)研究的時(shí)候,一切都變簡(jiǎn)單了,可以量 化了。在正弦波的世界中只有頻率f,幅度A,相位9 現(xiàn)在,我們可以愉快的用場(chǎng)來(lái)看這個(gè)世界了。讓我們來(lái)思考下面這個(gè)問題:一個(gè)1V的正弦波在某岔路口分成了兩個(gè)大小相等的正弦波, 兩條路通向同一個(gè) 終點(diǎn),但是一條路長(zhǎng)為L(zhǎng),另外一條路長(zhǎng)度為L(zhǎng)+X,在終點(diǎn)的時(shí)候,這個(gè)正弦波 變成了什么?當(dāng)兩條岔路一樣長(zhǎng)時(shí),:終點(diǎn)的信號(hào)和起點(diǎn)的信號(hào)沒有區(qū)別0 當(dāng)一條路比另一條多二

4、十分之一波長(zhǎng)時(shí):區(qū)別也十分小吧?高速先生在這里特別打上了mark點(diǎn)。大家可以看到,終點(diǎn)的信號(hào)比起點(diǎn)的信號(hào)衰減了 1.2%X更長(zhǎng),達(dá)到八分之一波長(zhǎng)時(shí):這時(shí)候,衰減已經(jīng)不需要打 mark點(diǎn)也可以看出來(lái)了X再長(zhǎng)一點(diǎn),達(dá)到四分之一波長(zhǎng)時(shí):30%的能量不見了!直到,X達(dá)到波長(zhǎng)一半的長(zhǎng)度:好慘,完全陣亡那么,這一期的問題是:為什么高速先生要舉這個(gè)例子呢?好吧,這個(gè)問題也是個(gè)玩笑(首尾呼應(yīng))。這一系列的基礎(chǔ)理論詳解就不提問題了。獎(jiǎng)品將在向我們提問的各位朋友中選出。反射詳解之二:集總的世界大家知道,信號(hào)是以電磁波的形式傳遞的。波從一個(gè)介質(zhì)入射到另一個(gè)介質(zhì)時(shí), 會(huì)產(chǎn)生反射。同樣的,當(dāng)我們信號(hào)傳輸遇見阻抗不連續(xù)時(shí)

5、,信號(hào)會(huì)產(chǎn)生反射。Deviceped a nee mismatch 口“人.輸入*-:實(shí)際傳送能量;a能量反射Transmission Line反射能量的強(qiáng)度跟阻抗比匹配的程度相關(guān)。在開路短路這種極端情況下,反射的 幅值會(huì)和入射的幅值相等。由于反射的存在,即使我們的設(shè)計(jì)中通常不會(huì)出現(xiàn)前面例子中分叉之后再接到接 收端的情況,還是會(huì)有大量相位不相等的諧波在我們傳輸線中傳輸。這些能量就會(huì)相互產(chǎn)生干擾,受干擾的程度跟反射的幅值和兩個(gè)能量之間的相位差有關(guān)。從前面的例子中我們可以看到,當(dāng)兩個(gè)信號(hào)的相位差不到2/20時(shí),疊加后的影響是微乎其微的大家通常將2/20作為一個(gè)界限,當(dāng)傳輸線長(zhǎng)度小于2/20時(shí),我們

6、用集總參數(shù)來(lái)考慮我們的電路。我們一直在說(shuō)人,那濕什么?如果大家每次都想著 X=v*T=v/f的話,理解一些 理論的時(shí)候肯定很繞,沒法有個(gè)直觀的反應(yīng)。在這里大家需要再建立起一個(gè)概念, 我們通??吹降牟ㄐ问且粋€(gè)電壓/時(shí)間的坐標(biāo)軸,當(dāng)我們把X軸的時(shí)間換成長(zhǎng)度, 在普通的FR4板材上,我們看到的大致是一個(gè)這樣的圖像:我們要在一條傳輸線上完成一個(gè)1GHz的正弦波,這條傳輸線大概需要6000mil所以很多時(shí)候我們以為我們傳輸線上的波形是這樣子的:但其實(shí)我們傳輸線上實(shí)際的波形可能是這樣子的:或者是這樣子的:可以看到其實(shí)他們的dv/dX是非常小的,這里用dX不用dt是因?yàn)閭鬏斁€的總 電容/電感是跟X有關(guān)的。我

7、們都知道地球是圓的,可是身處我們的位置去看的話地球就是平的。同樣的,在集總參數(shù)中,由于在線路上的電壓電流變化速度很慢, 我們可以將它當(dāng)做是直流,在這時(shí),傳輸線的容抗與感抗都沒有表現(xiàn)出來(lái),這時(shí)傳輸線是透明的:接收端接收到的就是發(fā)送端發(fā)出的信號(hào),下面是傳輸線10 Q與傳輸線100。的對(duì)比:ti m e nseeFdadnc當(dāng)! A riEfracJ RLa 950QrdadccJKI為什么以前的板子不需要控阻抗,為什么現(xiàn)在的一些模擬信號(hào)也是不需要控阻抗 的,原因就在這里。通常我們1GHz的正弦波的N20在300mil左右,10MHz的正弦波的2/20則 有 30000mil傳輸線是透明的,接收端接

8、收到的波形與傳輸?shù)穆窂經(jīng)]有關(guān)系,這就是集總的世 界。反射詳解之三:一些經(jīng)驗(yàn)公式作者:陳德恒 一博科技高速先生團(tuán)隊(duì)成員歡迎關(guān)注微信公眾號(hào):一博看得懂的高速設(shè)計(jì)高速先生每周發(fā)布兩篇原創(chuàng)技術(shù) 文章。在上面給大家展示的這張圖其實(shí)是非常有代表意義的:小諧波求空波.二;一tirrve, nsec這是一個(gè)1GHz的信號(hào),上升沿大概在0.1ns左右。大家想到了什么?是的,DDR3的時(shí)鐘信號(hào)。五倍頻諧波合成一個(gè)波形,上升沿時(shí)間為信號(hào)周期的十分之一,符合我們一切對(duì) 信號(hào)完整性的預(yù)期。該信號(hào)五倍頻率處的這個(gè)諧波稱之為最高次有效諧波,我們前文中說(shuō)的集總參數(shù) 與分布參數(shù)界限的乂20,指的就是最高次有效諧波的2/20。所

9、以一個(gè)1GHz的 信號(hào)(注意這里說(shuō)的是信號(hào),不是正弦波),通常他的 乂20是60mil。但是否每個(gè)波形的最高次有效諧波都是信號(hào)的五倍頻呢?并不一定,大家看下面兩幅圖:這是兩個(gè)頻率為500MHz的信號(hào),他們周期相等,幅值也相等,但是上升沿不一樣。很明顯,上升沿較抖的紅色信號(hào)直到 9倍頻處還有較為明顯的頻率分量, 而上升沿較緩的藍(lán)色信號(hào)在三倍頻以后的頻率分量就非常少了。什么時(shí)候會(huì)出現(xiàn)這種狀況呢,不是說(shuō)好了上升沿時(shí)間為信號(hào)周期的十分之一嗎?由于工藝的不斷更新?lián)Q代,芯片的 die電容不斷減小,現(xiàn)在大量的100MHz信 號(hào)的上升沿達(dá)到了 0.2ns甚至更少,高速先生不久前就碰到過66MHz的信號(hào)反 射非

10、常嚴(yán)重的。同樣是因?yàn)楣に嚨脑?,按照上升沿時(shí)間為信號(hào)周期的十分之一計(jì)算的話,25Gbps信號(hào)的上升時(shí)間應(yīng)為8ps,臣妾做不到??!所以在802.3bj中,要求的25G信號(hào)的上升沿為9.6ps (20%-80% )。而在現(xiàn)在的高速無(wú)源鏈路上只關(guān)心到信號(hào)中心頻率的兩倍頻處,再高的頻率分量由芯片來(lái)給你保證了為了輔助我們得出最高次有效頻率,我們還有這些經(jīng)驗(yàn)公式:0.35/Tr , 0.5/Tr ?其中r單位使用ns的話,得到的頻率為GHz,兩個(gè)公式的區(qū)別在于對(duì)最高次有效諧波定義的嚴(yán)格與否。等等!各位看官不要走!如果您覺得這樣計(jì)算最高次有效諧波的波長(zhǎng)再除以二十再跟傳輸線長(zhǎng)度來(lái)進(jìn)行對(duì)比來(lái)判斷是集總參數(shù)還是分

11、布參數(shù)再去決定是否考慮傳輸線效應(yīng)太麻煩的話,這里還有個(gè)最簡(jiǎn)單的:-K M M就是這個(gè)了,如果上升時(shí)間小于六倍的傳輸延時(shí), 我們需要考慮傳輸線效應(yīng),稱之為高速。最后,讓我們來(lái)對(duì)比一下兩種方法算出來(lái)的分布參數(shù)與高速有何不同,拿我們最開始的DDR3的波形舉例:上升時(shí)間Tr為100ps ;高速的臨界條件為傳輸延時(shí)為16.6ps ;16.6ps傳輸?shù)拈L(zhǎng)度為100mil ;100mil為3GHz正弦波的N20 ;3GHz約等于使用0.35/Tr來(lái)算最高次諧波3.5GHz ;如果使用0.5/Tr來(lái)算最高次諧波的話,他的最高次諧波為5GHz;回到文章頂部看我們最開始分享的那張圖???其實(shí)我們用有效頻率的二十分

12、之波長(zhǎng)來(lái)定義分布/集總參數(shù)與用六分之上升時(shí)間來(lái)定義高速/低速信號(hào)是完全一樣的東西啊。耐心看完的朋友們都是英雄,我們下期再虐!文章最后,大家一起思考這個(gè)問題:什么樣的信號(hào)適合用0.35/tr,什么樣的信號(hào)適合用0.5/tr呢?為什么?反射詳解之三:一些經(jīng)驗(yàn)公式作者:陳德恒 一博科技高速先生團(tuán)隊(duì)成員歡迎關(guān)注微信公眾號(hào):一博看得懂的高速設(shè)計(jì)高速先生每周發(fā)布兩篇原創(chuàng)技術(shù)乂早。在上面給大家展示的這張圖其實(shí)是非常有代表意義的:接收端S O 8.28 48 68.39.09.29,49 69 8timn nsec出諧波S *-* :唱諧波ft KI H 乂諧波Fdadoc一斜 4L這是一個(gè)1GHz的信號(hào),上

13、升沿大概在0.1ns左右。大家想到了什么?是的,DDR3的時(shí)鐘信號(hào)。五倍頻諧波合成一個(gè)波形,上升沿時(shí)間為信號(hào)周期的十分之一,符合我們一切對(duì)該信號(hào)五倍頻率處的這個(gè)諧波稱之為最高次有效諧波,我們前文中說(shuō)的集總參數(shù)與分布參數(shù)界限的乂20,指的就是最高次有效諧波的N20 。所以一個(gè)1GHz的信號(hào)(注意這里說(shuō)的是信號(hào),不是正弦波),通常他的N20 是 60mil 0信號(hào)完整性的預(yù)期。但是否每個(gè)波形的最高次有效諧波都是信號(hào)的五倍頻呢?并不一定,大家看下面 兩幅圖:600460320-180time, nsecFdadocHMt力-鼻這是兩個(gè)頻率為500MHz的信號(hào),他們周期相等,幅值也相等,但是上升沿不一

14、樣。很明顯,上升沿較抖的紅色信號(hào)直到 9倍頻處還有較為明顯的頻率分量, 而上升沿較緩的藍(lán)色信號(hào)在三倍頻以后的頻率分量就非常少了。什么時(shí)候會(huì)出現(xiàn)這種狀況呢,不是說(shuō)好了上升沿時(shí)間為信號(hào)周期的十分之一嗎?由于工藝的不斷更新?lián)Q代,芯片的 die電容不斷減小,現(xiàn)在大量的100MHz信號(hào)的上升沿達(dá)到了 0.2ns甚至更少,高速先生不久前就碰到過66MHz的信號(hào)反 射非常嚴(yán)重的。同樣是因?yàn)楣に嚨脑?,按照上升沿時(shí)間為信號(hào)周期的十分之一計(jì)算的話,25Gbps信號(hào)的上升時(shí)間應(yīng)為8ps,臣妾做不到啊!所以在802.3bj中,要求的25G信號(hào)的上升沿為9.6ps (20%-80% )。而在現(xiàn)在的高速無(wú)源鏈路上只關(guān)心

15、到信號(hào)中心頻率的兩倍頻處,再高的頻率分量由芯片來(lái)給你保證了。為了輔助我們得出最高次有效頻率,我們還有這些經(jīng)驗(yàn)公式:0.35/Tr , 0.5/Tr ?其中r單位使用ns的話,得到的頻率為GHz,兩個(gè)公式的區(qū)別在于對(duì)最 高次有效諧波定義的嚴(yán)格與否。等等!各位看官不要走!如果您覺得這樣計(jì)算最高次有效諧波的波長(zhǎng)再除以二十再跟傳輸線長(zhǎng)度來(lái)進(jìn)行對(duì)比來(lái)判斷是集總參數(shù)還是分布參數(shù)再去決定是否考慮傳輸線效應(yīng)太麻煩的話,這里還有個(gè)最簡(jiǎn)單的:就是這個(gè)了,如果上升時(shí)間小于六倍的傳輸延時(shí), 我們需要考慮傳輸線效應(yīng),稱 之為高速。最后,讓我們來(lái)對(duì)比一下兩種方法算出來(lái)的分布參數(shù)與高速有何不同,拿我們最開始的DDR3的波形

16、舉例:上升時(shí)間Tr為100ps ;高速的臨界條件為傳輸延時(shí)為16.6ps ;16.6ps傳輸?shù)拈L(zhǎng)度為100mil ;100mil為3GHz正弦波的M20 ;3GHz約等于使用0.35/Tr來(lái)算最高次諧波3.5GHz ;如果使用0.5/Tr來(lái)算最高次諧波的話,他的最高次諧波為5GHz;回到文章頂部看我們最開始分享的那張圖???其實(shí)我們用有效頻率的二十分之波長(zhǎng)來(lái)定義分布/集總參數(shù)與用六分之上升時(shí)間來(lái)定義高速/低速信號(hào)是完全一樣的東西啊。耐心看完的朋友們都是英雄,我們下期再虐!文章最后,大家一起思考這個(gè)問題:什么樣的信號(hào)適合用0.35/tr,什么樣的信號(hào)適合用0.5/tr呢?為什么?反射詳解之四:路

17、的反射作者:陳德恒 一博科技高速先生團(tuán)隊(duì)成員歡迎關(guān)注純技術(shù)自媒體:一博 看得懂的高速設(shè)計(jì)文章未動(dòng),公式先行:inc入射trans傳輸refl反射當(dāng)信號(hào)穿越阻抗不連續(xù)的點(diǎn)時(shí),會(huì)產(chǎn)生反射電壓與電流,從而使得分界面兩邊的 電壓和電流相等(基爾霍夫定律)。這樣就有如下公式:V_inc+V_refl=V_transI_inc-I_refl=I_trans其中,由歐姆定律有:Z 1=V inc/I inc Z 1=V refl/I refl Z 2=V trans/I trans將基爾霍夫電流定律的電流用 V/Z替代后:V_inc/Z_1 -V_refl/Z_1 =V_trans/Z_2將V_trans替

18、換后:V_inc/Z_1 -V_refl/Z_1 =(V_inc+V_refl)/Z_2由該公式我們可以得出:反射系數(shù)1= V_refl/V_inc =(Z_2-Z_1)/(Z_2+Z_1 )傳輸系數(shù)T= V_trans/V_inc =(2*Z_2)/(Z_2+Z_1 )在這里給大家自爆一下高速先生小時(shí)候?qū)W習(xí)過程中做過的筆記:螃ih圖器tifl假專.匕出電壓沌 切件舉鈾的料謎跳X iaog 幃4甥退為.3“展港電用榭t*j 9KM.F :E典他一*梅桂國(guó)反用電必司附1ffx跚最初”鈍-強(qiáng)產(chǎn)P 1小貨氧碣區(qū)用聯(lián)餐士-1%研+ HM * 00* =%十甲a占上WMX:曲 mip,=% 1 啊*附+

19、軸-o,M,*N*4 八黑帆的m段司一處*聞=d對(duì) MEG-G41=L;!小良環(huán)電Kb = %-2*.JH標(biāo):次日用,G% =VBfc - (b *卜科j & 67 = L437p 日明JIu = b p.=0v。 怖也磷悔二次感取四$”k+3卻L*40L-dL*S 如 良時(shí)事,4* 和*版川網(wǎng)牌為 ,: 舊+*7/ = 心11,14??诘?,醺WS*Nd,3 1 nmg* 整臉注2次氏斗白3。= %+ T -冉,u G.sa*kM勺+江3 = 1一%技年/七Lf;=,小一祈福打世行睡,對(duì)于理工科來(lái)說(shuō),一些從數(shù)學(xué)上去理解問題的過程是必不可少,也是最直觀的。高速先生也和大家一樣,學(xué)習(xí)反射都是從手算

20、反彈圖開始的。 同樣的,小高速先生在畫出反彈圖之后曾經(jīng)覺得自己懂反射了??墒寝D(zhuǎn)念一想,還是發(fā)現(xiàn)了很多無(wú)法理解的問題:為什么測(cè)試時(shí)在道中間測(cè)試到的波形有回溝, 而在終端測(cè)試到的波形又是好的?Breakout區(qū)域一次阻抗不連續(xù),但走出該區(qū)域之后,走線從細(xì)變寬,會(huì)增加一次反射,那是不是全程按照breakout區(qū)域走線會(huì)比較好?源端匹配電阻是不是 也增加了一次反射?就可以解釋是的,其實(shí)這些用一句“傳輸線很短的時(shí)候反射掩蓋在上升沿中了” 但是到底是怎么掩蓋在上升沿中的?我們發(fā)現(xiàn)在上方的反彈圖中傳輸延時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信號(hào)的上升時(shí)間,在計(jì)算反射時(shí)我們用的電壓實(shí)際上是信號(hào)高電平的電壓,并沒有關(guān)注上升沿過程中其他電平

21、的狀 態(tài),但實(shí)際上的情況并不是這樣,可是如果我們?nèi)绻焉仙氐臓顟B(tài)加入算式中, 那這游戲可就沒法玩了。所以,我們需要場(chǎng)的思維,請(qǐng)看下集分解。反射詳解之五:場(chǎng)的反射作者:陳德恒 一博科技高速先生團(tuán)隊(duì)成員歡迎關(guān)注純技術(shù)自媒體:一博 看得懂的高速設(shè)計(jì)來(lái)到了場(chǎng)的領(lǐng)域,我們要做的第一件事就是把我們的波形拆開, 讓我們先來(lái)看看 之前說(shuō)過的測(cè)試點(diǎn)的問題。為了將問題簡(jiǎn)化,我們假定一個(gè)這樣的條件:.在拓?fù)渖?,源端完全匹配,末端全反射,理想?00 Q差分傳輸線。.傳輸?shù)臑槲覀冎澳M的DDR3信號(hào),由三次諧波構(gòu)成。.測(cè)試點(diǎn)位置離接收端距離為500mil。好的,現(xiàn)在開始讓我們分析,首先,如同大家在之前文章中看到的

22、,我們接收端信號(hào)與測(cè)試點(diǎn)信號(hào)的區(qū)別是這樣的:讓我們看看1GHz諧波發(fā)生了什么:入射波幅值相等(末端全反射);走過的路程比入射波多1000mil (一來(lái)一回),VmC it*測(cè)試點(diǎn)測(cè)到的是兩個(gè)信號(hào)疊加的波形,一個(gè)是入射信號(hào)一個(gè)反射波。反射波與- 1 0 終端洲試time nsec第試點(diǎn)稠就入射波 反射被中接收端也就是六分之一波長(zhǎng);兩個(gè)信號(hào)的相位差也就是60這樣,我們就看到了 1GHz的諧波在接收端時(shí)藍(lán)色的波形,在測(cè)試點(diǎn)處為紅色的波形,幅值衰減,相位超前再看看3GHz的諧波:time, nsec這樣我們就發(fā)現(xiàn)同樣的1000mil ,對(duì)于3GHz來(lái)說(shuō)就是半波長(zhǎng),相位差180 在測(cè)試點(diǎn)處3GHz的頻率

23、分量基本上就衰減完了再來(lái)看看5GHz的諧波:相位差300 0 ,于是看到測(cè)試點(diǎn)的波形衰減,相位滯后將在測(cè)試點(diǎn)的三個(gè)頻率分量的疊加再疊加起來(lái)之后:time nsec不知道大家對(duì)于這樣的分析方法是感覺如何,是覺得把東西變復(fù)雜了還是變簡(jiǎn)單了呢?怎么想沒有關(guān)系,下一篇中高速先生會(huì)將這樣的方法再拓展, 相信你會(huì)愛上這個(gè)方法的M諧波k -r - - r*入射液f-H-f -BS WSR!1反射液 I 接收端tim/ n$ecM諧波0.1 反射詳解之六:反射疑云作者:陳德恒 一博科技高速先生團(tuán)隊(duì)成員歡迎關(guān)注純技術(shù)自媒體:一博 看得懂的高速設(shè)計(jì)在前文中有不少公式與計(jì)算,但其實(shí)個(gè)人覺得應(yīng)用工程師要做的是知道趨勢(shì)

24、, 知道影響范圍,并不需要精確計(jì)算,那是軟件干的事情。最近聽到一個(gè)理論,說(shuō)大數(shù)據(jù)時(shí)代,人們只需要知其然,不需要知其所以然。想象一下,當(dāng)我們要做一個(gè)項(xiàng)目時(shí),我們可以輕而易舉的知道一些其他類似項(xiàng)目哪些結(jié)構(gòu)成功了哪些結(jié)構(gòu)失敗了,我們還需要理論分析干嘛呢?這句話到底有沒有道理大家仁者見仁智者見智,下面我們繼續(xù)來(lái)解決我們的反射問題:Breakout區(qū)域有一次阻抗不連續(xù),但走出該區(qū)域之后,走線從細(xì)變寬,會(huì)增加一次反射,那是不是全程按照breakout區(qū)域走線會(huì)比較好?Breakout=LZo = 100 D 4 = X flZj = 100 QZa = 100 0首先將問題進(jìn)行簡(jiǎn)化,由于本身反射系數(shù)不大,

25、第四次反射很小,假設(shè)傳到RX的信號(hào)是最初的信號(hào)加上第二次反射的信號(hào)。一段長(zhǎng)為X的阻不連續(xù),對(duì)哪個(gè)頻率的影響最大呢?當(dāng)相位差為(2n+1 )冗/2 時(shí),也就是相差二分之一波長(zhǎng)的時(shí)候(反射一來(lái)一回,對(duì)應(yīng)的 X為四分之一波長(zhǎng))O也就是說(shuō),當(dāng)X為100mil時(shí),第一次最大衰減的頻點(diǎn)為15GHz,我們從S參 數(shù)中可以很明顯的看出:0.02 0freq. GHz當(dāng)X為300mil時(shí),第一次諧振頻率為 5GHz :freq, GHs假設(shè)總線長(zhǎng)為2000mil ,而全部按照breakout區(qū)域走線的阻抗去走的話,第次諧振頻率則變成了 750MHz ,諧振周期為1.5GHz:回頭呼應(yīng)反射系列文章的第一節(jié),從那幾

26、張圖中可以知道:四分之一波長(zhǎng)差的損耗為二分之一波長(zhǎng)差損耗的30% ,二分之一波長(zhǎng)差時(shí)完全沒有了,四分之一波長(zhǎng)差時(shí)還有 70% 0全反射(反射系數(shù)為1)時(shí),在諧振頻率損耗為100%,諧振頻率的損耗跟反射強(qiáng)度有關(guān)??吹竭@里估計(jì)各位看官也明白了, 阻抗不連續(xù)越長(zhǎng),影響的頻率越低。的的確確是因?yàn)樽杩共贿B續(xù)較短,反射淹沒在上升沿當(dāng)中了。根據(jù)這套理論,我們很容易去判斷設(shè)計(jì)中的一些細(xì)節(jié)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響到底有多大,舉個(gè)例子:信號(hào)速率越來(lái)越高是一種趨勢(shì),于是各種優(yōu)化方案也被人們提了出來(lái), 這兩個(gè)可 能是近年來(lái)開始被大家熟悉的優(yōu)化方案,加粗反焊盤上的走線或者填補(bǔ)走線附近 的參考層,以防止反焊盤上扇出的走線阻抗偏高??墒沁@到底有多大的影響或者優(yōu)化呢?排除一些特殊情況(連接器,板厚較厚需要使用較大過孔等等),這一段在 antipad上的走線長(zhǎng)度大約為20mil (親,不要把過孔pad算上哦)。20mil的第一次諧振頻率大約是多少呢? 75GHz (四分之一波長(zhǎng))。如果我們按照二十分之一波長(zhǎng)(影響不到1%)來(lái)算的話,對(duì)應(yīng)的頻率也是15GHz 0您的信號(hào)需要做這樣的優(yōu)化嗎?看完這些之后,相信能幫助大家在工(he)程(ge)師(wan)精(sui)神和 工(qiang )匠(po )精(zheng)神中間找到一個(gè)平衡點(diǎn)了。這一節(jié)高速先生有給大家準(zhǔn)備問題。問:減小反射影響的方法有哪些?反射詳

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