PCB模擬電路(lù),據說(shuō)隻有大神才知道這個電容的作(zuò)用
發(fā)布時間:2020-06-15 14:25:14
高速(sù)先生成員-- 黃剛
對於模(mó)擬電路沒學好(hǎo)的工程師來說,電阻隻知道用來端接;電感隻知道(dào)用(yòng)來隔離;至於電(diàn)容嘛,估計你們隻知道濾波,更不(bú)用說(shuō)它們的(de)組合產生的作(zuò)用了。不信?估計以(yǐ)下這個電容的(de)用法,你也隻能說濾波了吧……
上周我們雷工,哦不是,是我們薑工的文章向大家(jiā)介紹了(le)DDR的(de)時鍾裏麵並聯電容的用(yòng)處,讓(ràng)大家驚奇的發現了原來(lái)電容也可以(yǐ)用(yòng)來端接,可能已經讓一大把粉絲獲得了(le)一波(bō)知識的源泉。那麽本期高速先生還繼續玩這個DDR的時鍾,去深挖它還有什麽槽點。
我們先把上周所講到的這個DDR時鍾的拓撲(pū)再一次拉出來,沒錯!就是下麵這個圖啦。其中(zhōng)上周讓雷工尷尬不已(yǐ)的這個電容就是下麵紅色圈圈的那位了(le)。把電容並聯到差分對間,能夠很好(hǎo)的對發(fā)送(sòng)的信(xìn)號進行端接,目標是使得電容的電抗值和傳輸線接近,從而起到源端端接的效果,減小時鍾的(de)反射。

恩,這個是上篇文章(zhāng)的精(jīng)華哈。那麽我們這期的文章繼續研究(jiū)這個拓撲,大家有沒有發現上麵的拓撲其實不止一個(gè)電(diàn)容,看(kàn)看上圖(tú)藍色圈圈的位置,其實還有一個電容哦!它一般是放在最後(hòu)兩(liǎng)個端接電阻之間,然後下拉到地(也可以上拉到DDR電(diàn)源)。這個電容到底(dǐ)有什麽用呢?根據高速先(xiān)生對你們的認識,都(dōu)接(jiē)到地了,肯定又是用來濾波啦?
高速先生對此也研(yán)究了(le)一番,我們用一個簡單的點對點的時鍾拓撲進行驗證哈(hā)。

如(rú)果(guǒ)這(zhè)對差分線是理(lǐ)想的走線,所謂理想就是差分線的P和N長度一致,阻抗相同(tóng),完全對稱的(de)情況下。有無電容的結果是下麵這樣的。

是的,如(rú)果我們的PCB加工(gōng)出(chū)來就像原(yuán)理圖設計一樣是理想(xiǎng)的情況,那這個電容的確起不了什麽作用。但是我(wǒ)們PCB最精彩的地方就在於(yú)它的設計和加工的誤(wù)差哈。我們知(zhī)道,對於一對差分(fèn)線來說,對間P和N的(de)對稱性是最為重要的事情,不然的話它們就是(shì)產(chǎn)生共模的噪聲。基本上來說,隻要破壞了差分線理(lǐ)想狀態,這對差分線都會或多或少產生共模的噪聲。那麽我們在有共模噪聲的情況下再去進行對比驗證,結果(guǒ)就會變得不一樣了。

可以看到,沒有了這個電容之後,接收端的波形變得扭(niǔ)曲,甚至是產生了非單調的結果。那(nà)麽大家也許會問了,那你們怎麽(me)知道(dào)是不是共(gòng)模噪聲的影響呢?怎麽看呢?
我們(men)可以看下圖紫色箭(jiàn)頭位置的波形,也就是它們(men)產生的共模噪聲(shēng)的位置了。

我們可以看到(dào),當差分線有共模噪聲的時候,這個電(diàn)容其實可(kě)以為我們抑製很大部分的噪聲,因此能最大(dà)限度的還原接收端信號的完整性。

當然如果旁邊的走線離這對時鍾很近的話,有了這個電容,自然也能使得共模噪聲串(chuàn)擾到旁邊走線的能量削弱啦,也就是起到減小(xiǎo)串(chuàn)擾的效果。
