PCB Layout設計(jì)中,亂用“端接”,信(xìn)號撲街
發布時間:2020-06-08 13:42:47
高速先生成員--薑傑
殘陽(yáng)收盡最後一抹(mò)餘暉,暮色四合,與天色一起暗(àn)淡下來(lái)的還有雷工的心情:因為自己信心滿(mǎn)滿設計(jì)的時(shí)鍾端接不僅沒有(yǒu)改善信號質量,反而拖了後腿。事情(qíng)還要從高速先生最(zuì)新的一(yī)期短視(shì)頻說起。
話說,高速先生隊長果然魅力非凡,一個淺顯易懂的比喻就把端接的基本原理講解的(de)清清楚楚。
端接匹配的話題引起了雷工的興趣,看完視頻意猶未盡(jìn),自己還抽空把幾種常見的端接(jiē)重新都學(xué)習了一(yī)遍。機會是留給(gěi)有準備的人,雷工在隔天的Layout設計中就遇到了表現的機會。
數據速率為2133Mbps的DDR3信號,地址及時鍾走線拓撲為一拖四、fly-by。在處(chù)理差(chà)分時鍾的時候,雷(léi)工(gōng)在原理圖上看到的除了端接電阻,還有一個並聯在差分信號(hào)P/N中間的電容。

如果這個電容早兩天出現,雷工估計還要糾結放在鏈路的哪(nǎ)個位置,可是,對於認真學過端接的他而言,這(zhè)已經不再是問題,有端接電阻R,又出(chū)現電容C,可不就(jiù)是(shì)終端RC端接嘛!明明需要(yào)放在一起(qǐ),硬件攻(gōng)城獅還要(yào)分開(kāi)畫圖,簡直多此一(yī)舉,雷工毫(háo)不猶豫的把這個電容放在差分時鍾的末端。走線完成之後發給高速先生仿真,雷工洋洋自得,坐等PASS。
高速先生帶來了一好一壞兩個消息,好(hǎo)消息是雷工設計(jì)的時鍾“端接”起了作用,雷工的笑容開始綻放;壞消息(xī)是,“端接(jiē)”起了副作用,拖垮了時鍾信號,雷工的笑容僵在了臉上。於是出(chū)現了文(wén)章開頭那略顯傷感的一幕。
高速先生沒有讓雷工獨自淩亂,而是幫(bāng)他仔細分(fèn)析了問題。關(guān)鍵就在於雷(léi)工所謂的“端接電容”並非RC端接的一部分,其實,它(tā)的主要作(zuò)用是通過減緩驅動信號的上(shàng)升沿從而減小源端反射,應該靠近驅動芯片布局,通常用(yòng)於(yú)驅動較強的芯片。所以,雷工需要做出的修改也很簡單,就是把該電容由(yóu)末端調整至驅動端。關於(yú)這個電容(róng),高(gāo)速先生稱之為“差分電容”,之前也(yě)有專門的文章介紹過。《DDR3係列之時鍾信號的差分電容,一般人我不告訴他(tā)!》

那麽,雷工本來想用來炫技的RC端接正確的打開姿(zī)勢(shì)又是怎樣的呢?RC端接,又稱AC端接,常用於(yú)傳輸直流平衡信號(hào)的鏈路。對於單端信號,RC端接方式是在傳統(tǒng)的末端(duān)並聯端接的基礎上增加了一個電容,最大的優點就(jiù)是直流功耗較小,同時也會避免傳(chuán)統並聯端接高電平被拉(lā)低或者低電(diàn)平被抬高的現(xiàn)象。

對於差分信號的RC端接,通常是在T型端接的基礎上(shàng)增加一個隔直(zhí)流電容,有些(xiē)設計也會(huì)把R2省掉。

無論是單端信號,還是差(chà)分信號,RC端接中的“C”都是為了切斷直流通路,而雷工遇到的(de)並聯在差分時鍾(zhōng)P/N中間的電(diàn)容顯然不在此列。一番解釋之(zhī)後,雷工豁然開朗,最終,按(àn)照仿真建議將差分電容從終端調整到驅動端,時鍾波形隨之改善,並滿足了SPEC要求。問題解決後,雷工心頭的陰霾一掃而空,反思這(zhè)次教訓,理論沒吃透就貿然行事,結果鬧了笑(xiào)話,更覺自己的進階(jiē)之路任重而道遠。
