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高速先生成員--黃剛
前幾篇文章中,Chris一直在圍毆高速設計中的過(guò)孔優(yōu)化,粉絲們直呼很難,過(guò)孔孔徑要做多大,過(guò)孔的反焊盤(pán)要避讓多少,過(guò)孔的焊盤(pán)又要縮小到哪個(gè)尺寸,不仿真真的是搞不贏(yíng)。這個(gè)情況還間接導致部分PCB設計工程師找到了借口:都沒(méi)仿真,我肯定無(wú)法做出最好的過(guò)孔性能嘛。!
行行行,都是SI工程師的錯,沒(méi)有手把手的給出優(yōu)化的方式。為了給SI工程師找回場(chǎng)子,Chris決定暫時(shí)不對PCB工程師說(shuō)過(guò)孔這檔子事了。那不說(shuō)過(guò)孔說(shuō)什么啊,就單純的走線(xiàn),正常走的話(huà)也不影響高速性能。Chris就喜歡杠,就打算在走線(xiàn)上挑挑刺!
你以為Chris裝不了?廢話(huà)不說(shuō)了,直接上案例。各位PCB設計工程師,你們覺(jué)得下面兩對表層的高速走線(xiàn),長(cháng)度完全一樣,性能會(huì )有區別嗎?
沒(méi)有過(guò)孔,就是表層的差分走線(xiàn),乍一看,還真沒(méi)什么不一樣,硬要說(shuō)有哪里不同的話(huà),那就只有差分繞等長(cháng)的位置不一樣,但是兩根走線(xiàn)也不需要單獨進(jìn)行大波浪或者小波浪的補償,就直接通過(guò)拐彎補償了,大家也知道,就這樣拐個(gè)導弧的彎,阻抗也不會(huì )發(fā)生變化。長(cháng)度一樣,阻抗也不會(huì )變化,那性能還能有什么差異!
感覺(jué)Chris是要沒(méi)文章硬寫(xiě)了?別急,先看完Chris的這一組走線(xiàn)的仿真對比后才說(shuō)哈。還是關(guān)于上面這一組對比的具象化,我們設計以下幾對同樣長(cháng)度,不同拐彎情況的表層差分線(xiàn)來(lái)進(jìn)行仿真對比,如下所示:
拐彎哪里不同?可能有的粉絲還沒(méi)看出來(lái),Chris給大家標個(gè)數值就知道了,以上面兩對走線(xiàn)為例,不同的地方就是拐彎補償的間隔不同哈!上面兩對對比的設計就是50mil和350mil的拐彎補償間隔。
多個(gè)一百幾十mil的,感覺(jué)也沒(méi)啥影響吧?真的是這樣嗎?那我們來(lái)看看上面仿真的這一組從間隔50mil到350mil,每隔50mil遞進(jìn)的設計的損耗結果。注意哈,不同的間隔設計,總的長(cháng)度都是一樣長(cháng)的哈!這一點(diǎn)很關(guān)鍵,如果總長(cháng)不一樣,那比較就沒(méi)有意義了!
驚呆大家下面的仿真對比結果來(lái)了, 從50mil到350mill的間隔,在20GHz之后慢慢就有差異了,到40GHz的高頻時(shí),350mil的間隔比50mil設計就大了一倍,要是看到60GHz,都快大出2倍了!
啥啊這?老老實(shí)實(shí)的在表層走一對差分線(xiàn)都能走出那么大的性能差異!看來(lái)不僅是過(guò)孔難搞啊,單單差分走線(xiàn)也不好弄。在信號速率很高的時(shí)候,平時(shí)看起來(lái)一點(diǎn)影響沒(méi)有的設計細節其實(shí)也會(huì )對信號質(zhì)量產(chǎn)生不小的影響。對于PCB設計工程師來(lái)說(shuō)其實(shí)也不再是簡(jiǎn)單的拉通走線(xiàn)就完事了哈。最好需要自己懂一點(diǎn)SI相關(guān)的理論,才能摳出比別人性能更好的走線(xiàn)細節,當然這不是件容易的事情,畢竟當局者迷旁觀(guān)者清,你在設計這對差分線(xiàn)的時(shí)候,可能都未必會(huì )想到這個(gè)問(wèn)題哈!
問(wèn)題:可能有點(diǎn)難,但是感覺(jué)也只能這樣問(wèn):到底上面幾組設計為什么損耗有那么大的差異?
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