金贵的时钟
作者:陈德恒 高速先生团队成员
“布线空间太小啦,内层走不下了,我走一些线去表底层吧。”
“不行,这个产品要过EMC检测的。”
“你看板子上已经密密麻麻都是线,好多都做到2W了,这还没绕线呢,实在不行要加到八层板了!”
“呃???好吧,那走一些去表底层吧,但是一定要保证时钟信号和DQS信号走内层,间距一定要做到3W以上,四面要包地,包地线地孔间距不能大于100mil??????”
“?????? ”
以上的对话大家应该都碰到过吧?确实在大量的工程实践中,时钟信号是最容易出问题的。特别是在过EMC的时候,只要有问题,第一反应就是时钟。
那除去时钟信号本身在系统中占的重要地位之外,到底是什么让时钟信号如此的金贵呢?
有一种说法是时钟信号的上升沿会比数据信号陡,事实是这样的吗?

让我们来看一下MT41J256M16V80A颗粒的情况,蓝色的是DQS信号,红色是DQ信号。两条曲线完全就是重合的啊,看来时钟信号的上升沿并不比数据信号的陡嘛。
那么问题出在哪儿呢?
我们知道,时钟信号是一个脉冲信号,而数据信号是伪随机码。在较长的时间轴上他们表现出来的形态是这样子的:

“时钟信号的上升下降沿比数据信号的多!所以它的干扰大。”
好吧,可以这样解释。但是“高速先生”是不会只满足于给出一个这样的结论的。
让我们把视角从时域转移到频域。将时钟信号和数据信号做傅里叶变换后:

是的,数据信号的频谱均匀分布在5倍带宽的频带上,而时钟信号的频谱则集中在信号的倍频处。
连续的几米高的浪花可以用来冲浪,而突然的一个十几米的浪,可就是海啸了。
嗨,为了让这金贵的时钟不要酿成海啸,“攻城狮”们只能跟他拼了。
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小编,看了你根据这篇文章写的 比时钟耿金贵的是射频信号 ,我想问
小编是用MATLAB仿真的结果还是实际测试出来的?如果是仿真,能否简单介绍一下数据信号,时钟信号,射频信号的仿真模型?如果是实际测试,能否给出这三种信号参数指标?
是仿真出来的,不是使用MATLAB。时钟和射频信号都是MT41J256M16(镁光的内存颗粒)的IBIS模型。射频信号使用的是一个3GPP的信号发生器。
好的 谢谢小编! 明白了!
您好,我想问下,为什么时钟信号集中在倍频处更容易出问题
