EDA365电子工程师网

标题: 请教一个关于高速信号线换层 ，在其旁边下Gnd Via 的问题 [打印本页]
作者: forever_2080    时间: 2011-12-7 20:32
标题: 请教一个关于高速信号线换层 ，在其旁边下Gnd Via 的问题
各位大侠，请教一问题：在高速信号（一般指差分讯号）换层时，往往在其旁边下一Gnd Via ，对于此 Via 在本人印象中只知道对讯号有好处，但具体 在那些方面？及有什么好处？还不清楚，还望有高手能具体分析指教~，有提供资料者，大大感恩，多谢~
作者: yuxuan51    时间: 2011-12-7 21:03
标题: RE: 请教一个关于高速信号线换层 ，在其旁边下Gnd Via 的问题
本帖最后由 yuxuan51 于 2011-12-7 21:09 编辑 , s4 O1 k2 O) W/ O' P

1 u% C5 O; B3 j! v    信号线换层后往往伴随着回流路径的不连续，假设板子有8层，层叠结构为S1-G1-S2-G2-P1-S3-G3-S4,S=singnal，G=gnd，P=power。信号要是从S1层打孔换到S4层，它的参考平面从G1一下子就换成了G3，要是旁边没有一个接地的VIA提供一个回流路径，这时信号的回流在这个点没有办法直接回到源端，它可能会找一个最近的地孔完成回流，但是走的路径相对而言就多了，路径多了则造成回路的电感增加，电感这个东西对高频信号来说就是一场灾难，它会大大的损耗信号的能量，在S参数上则会表现出谐振点。假如信号过孔的旁边就有一个地孔的话那情况则会好的多。过孔边上加去耦电容也是同样的道理，是提供了power和GND层之间的回流路径。
5 P% @/ j. s4 m" P/ N* A% K   另外记得看过一篇文章写的是在信号孔附按照一定的标准近打地孔可以使信号底孔的阻抗受控，我下面贴上这篇文章吧，还有一篇altera的文章“Via Optimization for High-Speed Designs”，可以参考下。
- a9 d- w  S, ^% ^4 o7 j9 V  v$ C+ ?* u8 E+ X
$ t6 A: ?5 J. x( W5 W- L

( C! t$ \& e, d- y 阻抗受控之通孔设计 .pdf (1.3 MB, 下载次数: 827) * B- k& ~% ^* r: W( n4 y+ w
: y* d. I, A0 E  @" j
Via Optimization for High-Speed Designs.pdf (689.68 KB, 下载次数: 1064)
, p; S* p. B, F; B
  U# b  H( X! Q4 J+ T5 F" `0 L  q  y. E1 O# w8 W
作者: honejing    时间: 2011-12-7 21:22
請參考
7 o: X" |9 q; [9 m ' l3 |  H! j# F' g5 G
作者: WZS_PCB    时间: 2011-12-8 10:12
同问，但是3楼的图没看懂，怎么感觉是说加不加GND via都没有不同呢，或者更差？哪位大牛帮忙解释下？感谢了。
作者: WZS_PCB    时间: 2011-12-8 11:07
yuxuan51 发表于 2011-12-7 21:03 ( R* e7 L& r+ p/ G% G7 C
信号线换层后往往伴随着回流路径的不连续，假设板子有8层，层叠结构为S1-G1-S2-G2-P1-S3-G3-S4,S=singn ...
6 b7 ~8 u( c: c: a/ O
问一个弱弱的问题，为什么那个回流不能一直在G1层，而要跟着信号换到G3层？
作者: honejing    时间: 2011-12-8 11:19
＂同问，但是3楼的图没看懂，怎么感觉是说加不加GND via都没有不同呢，或者更差？＂' Y7 c( W, V  M- ~: b- x$ ^, f; @
; B& e5 T' D, `3 c0 Y/ w  w
對 SDD21 而言沒有大差異，但對 SCC21 (红色: 無via, 綠色：有 via ) 就有比較大的差異。紅色多了好幾個 大的 loss peak.
作者: yuxuan51    时间: 2011-12-8 11:23
本帖最后由 yuxuan51 于 2011-12-8 11:28 编辑 9 `( P" e$ ~3 _0 G  o
WZS_PCB 发表于 2011-12-8 11:07
# C7 p$ [) U0 @. J问一个弱弱的问题，为什么那个回流不能一直在G1层，而要跟着信号换到G3层？
4 P) p9 O% \2 i' @
1 O/ i; n) ^7 D( ]: |2 Z! ?
信号的回流是由于信号线上流过的电流在周围生成磁场，然后在参考平面上感应出来的。这么说可能不太严谨。可以想像一下，信号线相当于一个导体，导体中有电流流过会产生磁场，这个磁场的磁力线是穿过离它最近的平面多还是离他最远的平面多呢。
作者: forever_2080    时间: 2011-12-8 12:05
yuxuan51 发表于 2011-12-7 21:03 . b& _8 n% Q* Y$ n! u  I, s
信号线换层后往往伴随着回流路径的不连续，假设板子有8层，层叠结构为S1-G1-S2-G2-P1-S3-G3-S4,S=singn ...

7 N* n3 I3 O3 N4 O3 o2 L# |, V感谢大侠相助，谢谢~~
作者: forever_2080    时间: 2011-12-8 12:20
honejing 发表于 2011-12-8 11:19 7 o  L: f% ?+ _5 w  R( }; g' }
＂同问，但是3楼的图没看懂，怎么感觉是说加不加GND via都没有不同呢，或者更差？＂$ u& i* X$ F$ @, _
, L/ @/ u4 a: Q) v/ J
對 SDD21 而言沒有大 ...
% h# H& @( G7 M& W  ^7 s1 }- @
我也正有此问题，感谢回复~还想再请教下，一样下Gnd Via，对SDD21信号那么好，对SCC21信号起的作用不大，这对Via 位置有要求吗？还是有其他原因？
作者: honejing    时间: 2011-12-8 12:41
这对Via 位置有要求吗？
# [* B% i+ Q; _0 h- \" ^1 i一定有差，詳細設計請用 3D solver 解，圖只是給你概念而已。
作者: forever_2080    时间: 2011-12-8 12:55
honejing 发表于 2011-12-8 12:41 ) Y/ H, @; [( ?) a8 m' K
这对Via 位置有要求吗？) B- ?: {( q/ x! P* l& _( E- f; C
一定有差，詳細設計請用 3D solver 解，圖只是給你概念而已。
8 v/ u+ h1 H, o- E$ r7 i9 E8 Q
多谢~~
作者: qiangqssong    时间: 2011-12-8 17:29
高速信号走阻抗最小的回流路径！！！可以解释以上各位讨论的问题！！
作者: WZS_PCB    时间: 2011-12-9 09:51
yuxuan51 发表于 2011-12-8 11:23
& H5 e! ?+ [6 {0 v* G" ~信号的回流是由于信号线上流过的电流在周围生成磁场，然后在参考平面上感应出来的。这么说可能不太严谨 ...

0 r' D/ \2 i2 ~8 c5 O& E感谢解答，明白多了~~$ w6 {% j! k9 A. q+ k, @5 X
作者: WZS_PCB    时间: 2011-12-9 09:54
honejing 发表于 2011-12-8 11:19
9 Y9 }- a  o6 D0 i＂同问，但是3楼的图没看懂，怎么感觉是说加不加GND via都没有不同呢，或者更差？＂6 a% E3 p2 [+ y

/ k. h& p+ R, V" x8 R5 t對 SDD21 而言沒有大 ...
" d9 r6 h9 V5 i! F
了解，感谢~~
作者: cvntao    时间: 2012-4-4 10:02
我记得好像不全是加地孔吧，好像旁边放的过孔是和信号换层时的参考平面的网络属性有关系的吧
作者: peijing    时间: 2012-4-5 11:10
cvntao 发表于 2012-4-4 10:02
4 G& t6 [0 n6 [+ t9 q0 ]$ q% B我记得好像不全是加地孔吧，好像旁边放的过孔是和信号换层时的参考平面的网络属性有关系的吧

  W9 t, L) Y2 h4 t! p如果都是换层前后，都是参考地平面就加地孔，如果换层前后参考平面发生变化，比如由底变成了电源，那么就加电容，我记得在论坛里见过这幅图。
作者: sandyxc    时间: 2012-4-5 12:28
peijing 发表于 2012-4-5 11:10
$ F9 P+ H8 n: A9 T如果都是换层前后，都是参考地平面就加地孔，如果换层前后参考平面发生变化，比如由底变成了电源，那么就 ...
- Y! z  _5 V; P, F
正解！
作者: sandyxc    时间: 2012-4-5 12:29
yuxuan51 发表于 2011-12-7 21:03
9 a8 U' T1 `" C  Z" g- y信号线换层后往往伴随着回流路径的不连续，假设板子有8层，层叠结构为S1-G1-S2-G2-P1-S3-G3-S4,S=singn ...

' ^& k  m) g* E: j. S1 }( q: H学习了~{:soso_e100:}
作者: cvntao    时间: 2012-4-7 11:48
peijing 发表于 2012-4-5 11:10 % i7 c3 z' I* i/ D1 f' _5 ?6 ?
如果都是换层前后，都是参考地平面就加地孔，如果换层前后参考平面发生变化，比如由底变成了电源，那么就 ...
2 m; C7 D# B7 k  v  H
说法正确，另外，再补充一下，若换层前后，参考层的网络属性发生变化，则要求两参考层相距较近，以减少层间阻抗和返回路径上的压降，毕竟，返回路径上的串扰和驱动路径上的串烧对信号完整性的影响是相同的
作者: peijing    时间: 2012-4-9 16:44
cvntao 发表于 2012-4-7 11:48 / z: H4 z) J: r8 ]7 X0 i
说法正确，另外，再补充一下，若换层前后，参考层的网络属性发生变化，则要求两参考层相距较近，以减少层 ...

" U( G" d6 y3 s3 w( t谢谢补充~！
作者: kaka198510    时间: 2012-6-20 08:53
好,不错!
作者: 木子贝    时间: 2016-4-29 14:50
正遇上这个问题，多谢各位大神，学习了
作者: butterfl6    时间: 2016-5-10 19:29
都是高手，谢谢
作者: vivianwu0320    时间: 2016-5-12 10:52
了解，感谢~~



欢迎光临 EDA365电子工程师网 (http://bbs.elecnest.cn/) Powered by Discuz! X3.2