|
高速先生成員--姜杰 其實(shí)，這次想聊的是差分信號通道的對稱性。 起因是高速先生前不久一篇關(guān)于AC電容的文章《為了節(jié)省AC電容打孔空間，你有沒動過這個念頭？》，當(dāng)時從阻抗連續(xù)性的角度進(jìn)行分析， 對于100歐的差分信號，via-in打孔方式的阻抗比via-out低了不少，阻抗波動較大。 結(jié)果，細(xì)心的網(wǎng)友又問了：如果信號差分阻抗是控85歐，via-in方式的阻抗豈不更連續(xù)？ 確實(shí)是個好問題，想要解答卻不容易，需要再換個角度分析。 在此之前，先要了解差分信號的構(gòu)成。差分信號通道傳輸?shù)男盘�，可以分解為差分信號（Differential）分量和共模信號（Common）分量，差分信號分量攜帶有用信息，共模信號分量不攜帶信息。 理想情況下的共模信號恒定不變，此時不會產(chǎn)生不良影響。實(shí)際情況卻是，差分信號通道上的任何不對稱因素，都會導(dǎo)致共模信號的變化，可以理解為，通道的不對稱性，導(dǎo)致一部分本應(yīng)屬于差分信號的能量轉(zhuǎn)化成了共模信號。 至于共模信號分量變化的危害性，如果你知道它的另外一個名字——共模噪聲，相信立馬就會來了精神，而共模噪聲會帶來電磁干擾的風(fēng)險。 簡而言之，差分信號通道的不對稱，導(dǎo)致部分有用的信號能量變成了噪聲。 為了對差分信號的模態(tài)轉(zhuǎn)換進(jìn)行量化分析，必須搬出S參數(shù)。 其中，SCD表示差分信號輸入，共模信號輸出，用于衡量差分分量向共模分量的轉(zhuǎn)換。 具體到AC電容的兩種打孔方式。當(dāng)差分走線特征阻抗為100歐時，兩種情況的模態(tài)轉(zhuǎn)換參數(shù)SCD21對比如下：via-in整體高于via-out，說明在關(guān)注頻段內(nèi)，via-in方式的差分信號轉(zhuǎn)換為共模噪聲的能量更多。 接下來，大家關(guān)心的85歐阻抗SCD21對比圖來了： 顯而易見，即便差分走線阻抗控85歐，via-in的SCD21仍然整體高于via-out近10dB，和100歐差分阻抗的情況類似。 回到文章開頭，為什么說差分通道的對稱性很重要？為了避免細(xì)心的網(wǎng)友繼續(xù)追問，高速先生再做個對比，相信大家就明白了。 via-out的對稱性只是比via-in更好，但也不是沒有改進(jìn)空間，起碼過孔扇出可以避免45°角出線，與信號流向調(diào)整至同一直線上，從而使差分信號的N、P實(shí)現(xiàn)完全對稱（下文簡稱：via對稱）： 85歐差分阻抗三種情況的SCD21參數(shù)對比如下： 和預(yù)期的一樣，對稱性最好的“via對稱”，SCD21也最小。 問題來了：差分信號的對稱性優(yōu)化，主要從哪些方面入手？ 一博科技成立于2003年3月，深圳創(chuàng)業(yè)板上市公司，股票代碼: 301366，專注于高速PCB設(shè)計、SI/PI仿真分析等技術(shù)服務(wù)，并為研發(fā)樣機(jī)及批量生產(chǎn)提供高品質(zhì)、短交期的PCB制板與PCBA生產(chǎn)服務(wù)。致力于打造一流的硬件創(chuàng)新平臺，加快電子產(chǎn)品的硬件創(chuàng)新進(jìn)程，提升產(chǎn)品質(zhì)量。 |
