PCB設計師“縫合(hé)電容”不能不知道?
發布時間:2025-04-28 17:39:55
高速先生成員-- 黃剛
作(zuò)為三大分立元器件(jiàn)之一的電容,的確身上掛滿了title,之前的高速先生文章中也部分描述過它的用途,例如用作電(diàn)源網絡的去耦電容和用作(zuò)高速串行鏈路中的隔直電容。今兒我們再普及它的另外一個作用---縫(féng)合(hé)!

本著高速(sù)先生的一貫風(fēng)格,主打一個不講道理,額,不是!是不(bú)講太多深奧的理論,希望以直觀形象的仿真結(jié)果(guǒ)來(lái)說明問(wèn)題。所(suǒ)以一上來我們就直奔仿真建模,通過仿真讓大家輕鬆“get”到要點。

案例1:
相信很多人都遇到(dào)走線跨(kuà)分割(gē)地平麵的情況,例如(rú)下麵的模型所展示的:

大家都知道跨分割肯定對信號有影(yǐng)響(xiǎng)了,那你們能想到的優化方(fāng)案是什麽呢!什(shí)麽,告訴我不跨分割平(píng)麵不就解決了嗎!要是能不跨分割平麵(miàn),鬼都知道肯定是(shì)最好的解決(jué)方案啦!那如果在避免不了跨(kuà)分割的情(qíng)況下呢?相信部分資深的硬件工程(chéng)師或者設計(jì)工程(chéng)師就會條件反射的想到這樣去(qù)做(zuò),那就是在地(dì)平麵跨分割的位置整上1到2個電(diàn)容。
具體怎麽放?就像下麵藍色器件(jiàn)這樣放。

從(cóng)仿真結(jié)果上看,放和不放電容的插損對比(bǐ)是這樣的。。。

而在跨分割位置的TDR阻抗結果對比是這樣的:

案(àn)例(lì)2:
線還是那(nà)根信號線,我們換個場景,讓這(zhè)根信號線隻能參考(kǎo)電源平麵,沒法直接(jiē)參考地平麵,如下所示:紅色信(xìn)號線參考的是下麵(miàn)層的橙色電源平麵,電源平麵再下(xià)一層才是本來需要參考(kǎo)的地平麵(miàn)。

當(dāng)然,高速先生從來也沒(méi)說過信號線就不能參考(kǎo)電源平(píng)麵了。你如果硬要直接按上麵的模型去做設計的話,也不是說一定會掛!這時候,還是案例1那幫資深工程師又有解決(jué)方(fāng)案了(le),那就(jiù)是下麵的樣子!
在走線首尾兩端的電源平麵和(hé)地平麵之間各加一個電容,如下麵(miàn)藍色東東所(suǒ)示。

還別說,資深就是資深,加了電容後(hòu),信號質量就是比你直接不加電容硬做的來得好。
插損對(duì)比結果如下:

TDR阻抗結果(guǒ)對比如下:

案例3?由(yóu)於篇幅已經很長(zhǎng)了,就當沒有了吧!當然本身縫(féng)合電容能用到的設計場景肯定是有很多的(de),在一些非常規的設(shè)計中,用上(shàng)它之後的改善度可(kě)以非常的大。快到假期了,相信大家也不太想看那麽多字了哈,留(liú)下後麵的一個思考問題,就這樣了哈!
