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PCB设计仿真之探讨源端串联端接

宣布时间:2022-11-22 11:39

作者:银娱geg优越会科技高速先天生员  孙宜文

上期高速线生简朴先容了反射原理也提到了源端串联端接 ,笔者借此篇文章再深入探讨下 ,本文使用Sigrity Topology Explorer 17.4仿真软件。


搭建一个简朴的电路模子 ,给一个上升沿和下降沿均为0.5ns的脉冲波形 ,电压跳变为0V-2V-0V ,高电平一连时间为10ns ,假定芯片内部驱动17ohm ,路径中传输线的时延为1ns ,一起看下这个链路的吸收端和发送端波形:

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仿真效果:

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传输线阻抗50ohm ,通道最后开路。现实电路在事情的时间 ,最后通常是高阻状态 ,也就是和开路差未几。信号抵达最后全反射 ,每个时间阶段视察点的电压值这里就不做诠释了 ,感兴趣的读者可以团结反射系数盘算。


负载端吸收到信号过冲很大 ,当在靠近源端的地方加上33ohm的电阻后仿真效果如下:

                                                                                              源端阻抗获得匹配


接下来我们用现真相形做例子 ,模拟一个33Mbps的local bus信号 ,发明无故接时间的信号波形 ,只有一点小小的过冲 ,是一个还不错的信号波形。

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但我们把速率调到200Mbps ,或许是DDR1的速率 ,发明不端接会有很大的过冲。

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看来随着速率的提高 ,阻抗不匹配的链路中 ,源端串联照旧有须要的。那么我们该怎样判断何时需要端接?

这里和信号的上升时间Tr及传输线延时TD有关 ,下面有个履历公式可提供参考:

                                                                                               

                                                                                                      TD=20%Tr


我们来验证下公式 ,拿适才的示例继续仿真 ,调解参数 ,上升时间是0.5ns ,传输线延时是1ns ,递减传输线延时 ,从1ns逐渐减小至0.1ns(20%Tr) ,视察负载端的信号质量。

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看起来 ,Tr减小到0.1ns的时间 ,反射噪声约为12% ,差别的结构 ,差别的信号要求差别 ,详细看信号能容忍多大的噪声 ,仅作为快速定位的履历参考。另外需要注重串阻需要只管靠近源端 ,不然会引起多次反射 ,降低端接效果 ,甚至导致信号更差 ,来看下差别位置的串阻带来的影响。

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文末总结下源端串联端接的优点:


源端串联通过靠近芯片发送端串联电阻 ,使得该串联电阻与芯片的内阻之和只管与传输线阻抗一致。该端接简朴功耗小 ,不会给驱动器带来特另外直流负载 ,只需要一个电阻就可以抑制驱动端到负载端的二次反射 ,常适用于点对点的拓扑上。

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