這下真的EMO了:過孔阻抗越匹配,PCB信(xìn)號衰減反而越大!
發布時間:2025-06-30 17:57:46
高速先生成員-- 黃剛
最近高速先生的仿真項目賊多,每位(wèi)同事都希望在(zài)保證質量(liàng)的情況(kuàng)下快(kuài)速的消滅掉自己手中的每一個(gè)仿真任務,這個時候,大家都(dōu)希望千萬不要出什麽幺蛾子,仿真結果都能符合自己的預期。然而雷豹接手的一個56Gbps的高速仿真項目(mù)偏偏和他杠上了,讓本就(jiù)時間(jiān)不充裕的他更加雪上(shàng)加霜……

他負責的這個項目是優(yōu)化帶過孔鏈路(lù)的無源參數。所謂無源,那就是不涉及到有源仿真。額,這不妥(tuǒ)妥的一句廢話嗎?但的確是這樣哦,我們對(duì)高速(sù)鏈路的仿真就是分為無源和有源,所謂無源就是仿真鏈路的頻域特性,例如回波損耗,插入損耗,TDR阻抗,串擾結果等;而有源仿真就是加入(rù)芯片的ibis模型、AMI模型等仿真波形和眼圖。很多情況下,如果(guǒ)拿不到原廠的模型,通常的做法就(jiù)是仿真無源了。當然無源仿真本身也可以有很多SPEC來(lái)判斷質量,例如回損的要求,插損的要求,阻抗的要求等,所以(yǐ)無源仿真本身也不失為一種挺不錯的保證設計質量的方案(àn)。

行吧行吧,不浪費大家的時間,我們直奔主題。大(dà)家都知道,雷豹的仿真效率是很高的,上(shàng)午讓他(tā)開始接手這(zhè)個項目,下午就能把過孔(kǒng)的3D模型給建出來。在這個(gè)56Gbps鏈路中,當然最(zuì)重要的就是過孔的3D仿真優化了。唰的一聲,就看到了雷豹建好(hǎo)並已經初步優化後的過孔(kǒng)模型。

對!在上麵的結構中,雷豹已經(jīng)大(dà)概進行了(le)優化,把過孔的反焊盤挖得算是比較大了,過孔的阻抗也很nice,到了94歐姆左右了。

從我們以往的經驗來看,控製(zhì)100歐姆的過孔阻抗優化到了94歐姆(mǔ),正常已經是沒啥問題了。然而天生要強的(de)雷豹(bào)不(bú)僅追求仿真封速度(dù),更喜歡精益求精。於是他尋思著怎麽能把阻抗再往上繼續提提,讓它更接近100歐姆。於是,本著(zhe)自己的(de)理解加上仿真優化的容易度,雷豹想到了都不(bú)需要再反複調整反焊盤的大小和形狀,直接把地過孔拉遠點,阻(zǔ)抗就肯定(dìng)能上去。於是說幹就幹,他掃描了以下幾種不(bú)同距離的地過孔位置的設計。

不得不說,雷豹在對阻抗的理(lǐ)解方麵還(hái)是有他的獨(dú)特之處的(de)。隨著地過孔(kǒng)距離不斷的拉遠(從初始的0mil到25mil的距離(lí)),阻抗果然如他所料,慢慢(màn)的往100歐姆接近了,從初始的94歐姆,慢慢提高到超過98歐姆了。如下所示:

牛逼克拉斯,優化方案簡單高(gāo)效,壓根不用考慮(lǜ)反焊盤要怎麽優化的繁(fán)瑣過程,直接拉開地過(guò)孔的距離(lí)就完事。就當他自認為馬上收工的時候,懷著強烈的(de)自豪感再看(kàn)看拉開地過孔距(jù)離後的過孔衰減能得到多大改善的時候,意(yì)外就出現了……

怎麽回事?拉遠25mil的(de)case,明明都超過了98歐姆,更接近100歐姆啊,阻抗(kàng)是更匹配的情況,為啥過孔的衰減反而最大啊!反(fǎn)過來說(shuō)就是,原始不拉(lā)開距離的時候,過孔阻(zǔ)抗隻(zhī)有94歐姆,但(dàn)反而這種情況下的衰減是最小的!
突如(rú)其來的反差讓雷豹差點接(jiē)受不了。想了半(bàn)天也沒想明白原因,明明學過的理論都(dōu)告訴他,鏈路阻抗(kàng)越匹配,反射就越(yuè)小,這(zhè)個時候衰減(jiǎn)肯定就越好(hǎo)了。那為啥這個56Gbps的過孔在高頻的(de)時候(hòu)卻和(hé)理論是反過來的呢?哎,這下雷豹終於認清現實,做得快不代表做得好,“詭異”的仿真結果自己也(yě)解釋不了(le),又要屁顛屁(pì)顛的找他的師傅(fù)Chris去了……
