難以置信!PCB損耗大了2倍,原因是高速信號自己被自己串(chuàn)擾了
發布(bù)時(shí)間:2025-04-14 10:55:14
高速先生成員-- 黃剛
相信高速先生的粉絲都知道我們有(yǒu)差不多上千的設計(jì)工程師了吧。既然有那(nà)麽多人,那麽每天發(fā)生點奇奇怪怪的案(àn)例就(jiù)是很不奇怪的事情了!一天下午,Chris正愁著下周不知道給大家看點啥文章的時(shí)候,百無聊賴(lài)中翻翻之前的案例,找到多年之前的一個看起(qǐ)來很(hěn)正常,揭秘起來又感覺很有趣的高速設計案例,決定拿出來給大家分享下,讓我們成千上萬的粉絲一起後(hòu)怕(pà)起(qǐ)來。

是的,我相信這個設計的確是(shì)很常見(jiàn)的做法,十(shí)個設計工程師可能有5個都曾經這樣做過。相信Chris一說出來,你們立馬就要對號入座了(le)。想當年,這(zhè)事情的開頭是源自於我司某分部的(de)資深設計同事C君給Chris發過來的信息。

小圖片看不清是什麽設計是吧(ba),Chris也一樣。當Chris把(bǎ)它點開之後,哦(ò)!!!原來(lái)是在高速連接器扇出的(de)走線設(shè)計,大家也覺得很普通吧!

無非就是出線(xiàn)通道可能被擋住了,隻能從下麵繞一下再往上扇出唄。再給大家看一張(zhāng)整體(tǐ)的出線圖,大家(jiā)就明白了。的確,很多工程師都會這樣扇出。

Chris一直(zhí)都是個對技術很執著的人,這個雖(suī)然(rán)不是仿真的項目,也毫(háo)不猶豫的拿(ná)過(guò)來,打算(suàn)自己驗證下到底有沒(méi)有影響。畢竟這對信號的速率是高達28Gbps,而且Chris其實(shí)也是覺得會有(yǒu)影響(xiǎng)的。

二話不說,拿到板子之後,Chris就專門針對這種繞著連接器走的信號進行了3D的建(jiàn)模,就是下麵這個樣子了。

經過七七二十(shí)一分鍾的仿真時間後,仿真結(jié)果出來了(le)。從損耗(hào)的結果上看,也沒什麽異常啊!

雖然不是非常非(fēi)常線性,但是在(zài)28Gbps用到的頻段內也還是不錯(cuò),損耗(hào)大概1.5dB的樣子,然後(hòu)在很(hěn)高頻後才有明顯的跌落。那大家就放心了嘛,原來Chris驗(yàn)證之後的確也沒有很嚴重的問題嘛。

咋滴,文章就這樣完了?那當然不會(huì)啦,這樣顯得多沒意思啊!上麵的結果(guǒ)看起來(lái)是沒有很(hěn)致命的影響,但是沒有(yǒu)經過和好(hǎo)的設計(jì)對比,你怎麽知道它沒有傷害呢?關鍵是問題來了,怎麽才能有一個和它能對比(bǐ)的好的設計呢?

也沒(méi)那麽難了,大家應(yīng)該都公認的不在連接器裏麵繞一圈,直接扇出應(yīng)該算好(hǎo)的設計(jì)了吧。然後我(wǒ)們(men)把直接扇出的(de)走線長度做成了繞線的長度一(yī)樣,那就是一組很有價值(zhí)的對比模型了,就像(xiàng)下麵這樣。

又過了七七二十一分鍾,對(duì)比的仿真結果也出來了。果然經不起對比,上麵繞線的結果瞬間(jiān)讓人覺(jiào)得還是很差的哦。在28Gbps速率(lǜ)對應的頻率下,好的case損耗(hào)才(cái)0.5dB,足足好了1dB。如果速率再往上提的話,差距可能就是3dB,5dB以上(shàng)了,這就是很大的差異了哦。

果然,作為SI工(gōng)程師(shī),的確需要有這個直覺。在速率慢慢變高的(de)情況下,你隻要發現和平時常(cháng)見的設計不一樣的情況,都要抱(bào)著懷疑的態度(dù),從(cóng)理論(lùn)到仿真去進行驗證。不要以為串擾隻會發生在信號與信號(hào)之間,而忽略(luè)了信號本身對自己帶來的影響。算你(nǐ)們運氣好,這個(gè)case從影響程度(dù)上看,對28Gbps以下的(de)信(xìn)號還不算致命,實在沒空間走線,這樣做下也不一定會出啥功能的問題,再高些(xiē)速(sù)率就危險了哦!
