跨分割引起阻抗不连续问题分析,欢迎拍砖
时间:10-02
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在PCB走线中,经常遇到走线有一篇完整的参考平面,但是另一边平面跨分割,如下图所示:
层叠如下:
高亮的线为ddr的DM走线,介电常数约为3.6,在第七层,第六层为完整的地平面回流,底层分割为多个电源平面,线宽2.31mil,线长为820mil。电源会选择地平面回流,所以对于回流引起的一系列问题并不需要太多的考虑。但是由于跨底层分割造成的阻抗不连续会对信号产生多大的影响呢?在polar中计算底层无参考平面时的阻抗:
底层有参考平面时的阻抗:
在hyperlynx中搭建拓扑如下:(由于没有原板模型,源端使用t3300.ibs的DM0作为驱动,驱动阻抗为34ohm,末端用v80a.ibs作为接收)
仿真波形如下:
由仿真波形可以看出,波形变化不大,但是阻抗不匹配的时候反射更大。
接收端的仿真眼图为:
虽然差别不大,但是还是会有一些影响。
此图中拓扑的源端匹配比较好,源端反射较小。且走线总线长只有830mil,虽然跨分割次数多但是每一段跨分割都不长。
将原拓扑中每一段走线都变为五倍,仿真波形如下:
跨分割与不跨分割的过冲明显加大。
将跨分割的部分由10+mil的量级改变为100+mil的量级,仿真波形如下:
结论
当一面参考完整回流地平面,另一面参考平面跨分割时造成的阻抗不匹配,影响并不是特别大但是还是有一些影响。在高精度的时序要求时,这些影响将会被放大。
当无法避免此类跨分割时,减小总线长,跨分割长度都能减小跨分割阻抗不连续带来的影响。