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PCB設計:我們需要背鉆嗎?

PCB線路板打樣 ? 來源:一博科技 ? 作者:黃剛 ? 2021-03-31 15:34 ? 次閱讀

背鉆,相信從事PCB設計或加工的朋友來說不會陌生。我們知道,這個工藝現在已經比較廣泛應用在10G以上的高速串行通道設計中了,它的作用主要是解決過孔stub較長導致的高頻能量急劇衰減的問題,越小的過孔stub,急劇衰減的頻段越高,因此我們在高速設計會著重考慮它。我們也可以通過2維或者3維對過孔的仿真,得到stub和回損插損曲線的關系,例如下圖所示:

可以看到,隨著過孔stub越來越長,尖峰諧振點出現的頻段會逐漸向低頻移動,也就是說會逐漸影響到更低頻段能量的衰減。當然對于點對點的高速串行信號來說,我們比較容易去下結論要不要背鉆,現在隨著我們的DDR并行信號的速率也越來越高之后,像目前通用的DDR4的速率是2400Mbps,那我們需要背鉆嗎?

為此,本人也做了一個簡單的仿真(針對地址信號的仿真)來看看到底差異有多大?

一個簡單的fly_by拓撲的設計如下:

如果地址信號走得靠近表層的話,的確,換層過孔帶來的stub可以比較長。

我們對這個信號拓撲進行不同過孔stub長度(從0mil到120mil的stub)的掃描仿真,得到的波形結果(第一個顆粒)會是這樣:

我們直觀的看到,有差異的地方主要在上下電平振蕩的位置,我們放大一點看下,發現會影響大概25mV的裕量。

從眼圖上看,也大概能看到些變化,說明stub還是會對信號質量產生一定的影響。

那么對于速率更高的數據信號而言,情況又是怎么樣的呢?本人還是以仿真數據來說明吧,不同過孔stub的結果如下:

從眼圖來看,信號的幅值似乎差異不大,差異主要在于上升(下降)沿這里。從波形上升/下降沿看可以看到200mil的stub和沒有stub的差異主要有30ps左右。

編輯:hfy

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