PCB模擬電路,據說隻有大神才知道這個電容的作用
發布時間:2020-06-15 14:25:14
高速(sù)先生成(chéng)員-- 黃剛(gāng)
對於模擬(nǐ)電路沒學好的工程師來說,電阻隻知道用來端接;電感隻知道用來隔離;至於電容嘛,估計你們隻(zhī)知道濾波,更不(bú)用說它們的組(zǔ)合產生的作用了。不信?估計(jì)以下這個電容的(de)用法,你也隻能(néng)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介紹(shào)了DDR的時鍾裏麵並聯電容的用處(chù),讓大家驚奇的發現(xiàn)了原(yuán)來電容也可以用來端接,可能已經讓一大(dà)把粉絲獲得了一波知識的(de)源泉。那麽本期高速先生還繼續玩這個DDR的時鍾(zhōng),去深挖它還有什麽槽點。
我們先把上周所講(jiǎng)到的(de)這個DDR時鍾的拓撲再(zài)一(yī)次拉出來(lái),沒錯!就是下麵這個圖啦。其(qí)中上(shàng)周讓雷工尷(gān)尬(gà)不已(yǐ)的這個電容就是下麵紅色圈圈的那位了。把電容並聯到差分對間,能夠很好的對發送的(de)信號(hào)進行端接,目(mù)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(jiǎn)小時鍾的反射。

恩,這(zhè)個是上篇文章的精華哈。那麽我們(men)這期的文章繼續研究這(zhè)個拓撲,大家(jiā)有沒(méi)有發現上麵的拓撲其實不止一個電容,看看上圖藍色圈圈的位置,其實(shí)還(hái)有一個電(diàn)容哦!它一般是放(fàng)在最後兩個端接電阻之間,然後下拉到地(也可以上拉到(dào)DDR電源)。這個電容到底有(yǒu)什麽用呢?根據高速先生對你們的認識,都接到地了,肯(kěn)定又是用來濾(lǜ)波啦?
高速先生對此也研(yán)究了一番,我們用一個簡(jiǎn)單的點對點的時鍾拓撲(pū)進行驗證哈。

如果這對差分線是理想的走線,所謂理想就是差分線的P和N長度一(yī)致,阻(zǔ)抗相同,完(wán)全對稱的情況下。有無電容的結果是下麵這樣的。

是的,如果我(wǒ)們的PCB加工出來(lái)就像原理圖設計一樣是理想的情況,那這(zhè)個電容(róng)的確起不了什麽作用。但是我們PCB最精彩的地方(fāng)就在於它的設計和(hé)加工的誤差哈。我們知道,對於一對(duì)差分線來說,對間P和N的對稱性是最為重要的事情,不(bú)然的話它們(men)就是產生共模的噪聲。基本上來說,隻要破壞了差分線理想狀態,這對差分線都會或多(duō)或少產生共模的噪聲。那麽我們(men)在有共模噪聲的情況下再去進行對比驗證,結果就會變得不一樣了。

可以看到,沒有了這個電容之後,接收端的波形變得扭曲,甚至是產生了非單調的結果。那麽(me)大家也許會問了,那你們怎麽知道是不是共模噪聲的影響呢?怎麽看呢?
我(wǒ)們可以看下圖紫色箭頭位置(zhì)的波形,也就是它們產生(shēng)的共模噪聲的位(wèi)置了。

我們可以看(kàn)到,當(dāng)差分線有共模噪聲的時候,這個電容其實可以為我(wǒ)們抑製很大部分的噪聲,因此能(néng)最大限度的還原接收端信號(hào)的完整性。

當然如果旁邊的走線(xiàn)離這對(duì)時(shí)鍾很近(jìn)的(de)話,有了這個電容,自然也能使得共模噪聲串擾到旁邊走線的能量削弱啦(lā),也(yě)就是起到減小串擾的(de)效果。
