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[仿真讨论] 【探讨】带状线的参考平面被分割以后对于阻抗的影响

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发表于 2011-5-18 09:57 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x
对于一根带状线,如果其中的一个参考平面不是完整的平面且该带状线跨分割线,那么该跨分割的情形对阻抗有没有影响?如果有,那么影响程度有多大?因为我们在进行阻抗控制,用软件算线宽及线间距的时候并没有考虑分割线的影响。! Q: y! u& L" n8 o; R
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 楼主| 发表于 2011-5-18 09:59 | 只看该作者
英文的都写好了,准备问SI-list上的一些大牛们,但又怕自己对阻抗的认知不够深刻,邮件发出去会被笑话,现在这里问下了。。

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发表于 2011-5-18 10:51 | 只看该作者
本帖最后由 shark4685 于 2011-5-18 11:44 编辑 3 F. n, |% U" _8 R2 N  y

8 v; g: ?% C$ ^9 C/ ?跨分割影响从大的来说分为2个方面:
. F0 {0 ^& \  J9 F5 S
; e$ O* i* G( Y$ _1.信号完整性和电源完整性方面的影响7 K( r6 V% k3 K, ?6 B+ y
   如你所说,会造成阻抗不连续,会产生反射,造成信号质量的问题." O1 y; U' G1 ?9 n/ B# N& _4 h" H

6 h5 G* U: N- i# P2 m# @6 n+ D5 a, P, n/ |6 I* I6 M
  跨了分割还会,产生很多个谐振点,特别是在某个频点,如果信号的频率和. D: k- T. D+ [/ X/ w
平面谐振,将会带来很大的电源完整性问题
0 `* ~% ~( u5 D" O# k/ q$ @( ?" f7 ?9 L& G' N0 b$ n: J% {9 l/ L. d
8 ]( U& e! ]) M# Q2 d8 l3 p

6 y* k" h* U1 y2.emc方面的影响
7 K6 K* R! w# P: H$ t  跨分割造成回流路径断裂,会在平面上形成电流环,导致EMI的辐射问题.6 j( a9 Q: r4 k! L
/ f  t4 y& E) A: m4 j

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发表于 2011-5-18 10:53 | 只看该作者
所以我们一般能不跨分割,那就尽量不要跨分割!

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 楼主| 发表于 2011-5-18 11:01 | 只看该作者
回复 shark4685 的帖子2 J- c0 w% j% `7 u) t

6 _- e9 s  q! N% m/ x你没明白我的意思,不跨分割的道理都懂,而且我所的那种情况并不是你所说的那种跨分割。( ]7 Q# Y: y8 i3 `; M( ~1 h/ \
# M5 g! D1 r5 `* }6 p! D. p
我的意思是,其中一个平面被跨分割对于带状线的阻抗影响。所谓带状线,那必定有2个参考平面,其中的一个平面被跨分割了,但它还有一个完整的平面作为回流路径,我认为这种情况不能算作跨分割吧。我只是就这种单边的跨分割问问阻抗与2边都是完整的有什么区别。
2 O  v/ v6 {( I

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发表于 2011-5-18 11:06 | 只看该作者
本帖最后由 shark4685 于 2011-5-18 11:14 编辑
5 }  \5 j7 D) z
& A# `3 q% H$ a0 M' _1 z上面的图就是验证的带状线的!如你所说:2个参考平面,一个完整,一个跨分割,而且这个分割,还分了是否是同一个网络!% I8 ~- [$ q6 }7 I
写出结论前没说清楚,不好意思!2 t8 j+ H* H4 ^  [
3 w4 V& E8 U( }1 e7 b1 J) f) [
7 c; P- I/ C; a
$ c; p* b: U# T1 ~/ u

3 l0 |2 ^. x0 m2 N1 J; ^- ?

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发表于 2011-5-18 11:32 | 只看该作者
本帖最后由 旅客 于 2011-5-19 08:53 编辑 - B6 p) _( t/ u* n$ v( R6 e

  T" d: a1 v( V1 c" y, u我觉得还看具体情况,如果信号线到非完整平面的间距大于(最好远大于)完整平面的间距,那跨分割的对阻抗的影响就小很多。
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 楼主| 发表于 2011-5-18 11:37 | 只看该作者
回复 shark4685 的帖子; z3 L( H+ V: r9 w6 [/ B  d& K

% Z/ K' [% `5 R0 k( ^  I嗯,感谢shark4685版主的热心解释和仿真支持,赞!9 B# K% h1 E$ r* O+ p4 Y

; |' g8 P+ F, _" k7 ^1 O; r, M, j5 v. w% ]. t
现就你的仿真结果做一点我的分析:
) l( k2 o1 w1 b$ a1.衰减:% i* j& y( ]" ^3 V
        直到3.6GHz才到-1db(个别谐振极点先忽略),到8GHz才会衰减到-3db,图中可以看到两边都分割且没有电阻的谐振极点很明显,有一个频点是在1G以下的,单板信号的频谱只要到了这个地方就一定会有问题6 M! K1 C  Q$ {! Q) m- _1 \

! @0 d# t* `! Q$ X( N0 `# i2.单边分割与无分隔的区别:
. b3 \# x* S# I  ^        可以看到两个图中的区别都不是很明显,上面一个时域中的图的振铃很明显的是两边都分割的,而其余两个波形都很接近很平坦。然后频域中的S参数,我的理解是对比绿线和蓝线,区别也不是很大。% v1 m( j2 J( H, E

' a$ W' D* J5 c9 R3.我的结论,从信号质量上看,单边跨分割的影响因该是比较小的,在1GHz以下应该说是几乎一样的。(如果你的仿真是可以足够信赖的话)2 O% ^# `: d1 Y

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 楼主| 发表于 2011-5-18 11:41 | 只看该作者
本帖最后由 niuwa 于 2011-5-18 11:42 编辑 6 e9 N: u! {1 ?# n$ `

" z* I4 J: ^3 v3 f  J% ^, ~- d回复 旅客 的帖子
. Z* Z) W  ~( W" P7 A3 _1 o6 I3 z
嗯,这个知道,信号的阻抗参考和回流都是优先选取最短路径。我发这篇帖子的目的就是要探讨:在两个参考平面与带状线间距差不多的情况下,单边分割到底有多大的影响。6 Y' d) w/ Q0 F+ C

8 U1 C( C, F) K+ ~( o4 C7 L. w因为这几天没什么大的设计,将之前做的一块大板打开随便看看,共16层,几乎没有哪个层的信号做到了带状线两边都是完整平面的,又都是有阻抗要求的信号线,故有点疑问。( S4 R1 B: L7 ~/ B0 E1 I8 p0 @

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发表于 2011-5-18 12:02 | 只看该作者
本帖最后由 shark4685 于 2011-5-18 12:06 编辑
( k" f/ B1 q; y$ m
: S. y/ R# y7 ]9 ~' {也是巧合,恰好这段时间也在研究跨分割,本想得到一个很好的(跨分割严重影响信号质量)答案,2 S3 s% ]2 ^( t, v2 U
但实际上跨分割(少于2个,且有另外个参考平面)对信号得影响并没有我们想象得那么大,特别不是在特别高速的情况下.
; ^% e9 n# i# Q1 f$ s$ [8 v/ u) t1 N最大的影响估计是在PI跟EMC方面.可能让设计者不能接受.
: V. N, ^7 O" `4 D& X0 l* a4 S
' a! z% [5 w7 H  @继续分享下完全跨分割(没有另外的参考层),我们得到得结果:) U8 a, g1 P% D- p0 r
- a4 Y+ X- b& W% `

( _( i' H3 r% \; n
- k7 y+ e0 X" ?3 n2 O5 e. J: t/ _, e. t" I% P9 l& S! @

6 C# @$ n  [/ {; ]    平面完全隔开后输出波形没有直流电位,即相当传输线中串联AC耦合电容的效果
- G9 d! j6 ?/ s! f" S' o) Q      这个可能我们平时得设计要特别注意.

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发表于 2011-5-18 22:11 | 只看该作者
回复 旅客 的帖子+ X* F* z2 K* N4 k0 E
  [9 J. x8 j5 k# B5 }& b! I
哥们,你口误说反了...
不問可不可行,而問如果一定要做,該怎麼做

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发表于 2011-5-18 23:29 | 只看该作者
请问一下 版主主是不是用 SIMAVE做的参数提取?  那时域分析是用的那个软件?+ n/ B0 d9 v- _
对于楼主的这句话 有一点不解2 n: Y5 Z* [  F7 l1 V2 F. j
平面完全隔开后输出波形没有直流电位,即相当传输线中串联AC耦合电容的效果
% r: L0 b  b& Z% g1 v4 }( x5 h) i平面完全隔开:是指的 PCB上的全部平面吗  还是只是相邻的?* d! t9 S% p  }' d
另外,如果版主真是用的SIWAVE提取的 S参数,之后再做时域仿真的话  e! \3 n; i5 u" g
那么 这种情况下用SIWAVE提取的这个 参数就是不准确的 版主是用的HFSS$ h/ p( L& F* p  |# b
还请楼主指教!!

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发表于 2011-5-19 08:54 | 只看该作者
回复 袁荣盛 的帖子
! i/ {! [/ C1 o8 w
5 Q. a) x" L9 a% C改过来了,多谢提醒.
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发表于 2011-5-19 09:39 | 只看该作者
回复 lijun_0605 的帖子
( c: @- P% ^8 A5 ?' d& Q+ l' t$ A" I
请问为什么siwave在这种情况下提的S参数不准确呢?
+ W+ k7 M$ d# k' o% [

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发表于 2011-5-19 12:23 | 只看该作者
时域分析工具是Hspice,选取了一个谐振点的频率,模拟最坏的情况..
1 M2 Y9 Q0 ^7 ]' g平面层隔开是指上下两个平面同时跨割断分割...这种情况在设计中比较少见...
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