高速先生成員--黃剛 做過(guò)類(lèi)似CPU服務(wù)器板PCB設(shè)計(jì)的朋友都知道,CPU與CPU之間會(huì)有很多很多對(duì)高速互連的走線(xiàn),也就是很多圈內(nèi)人稱(chēng)為Interlaken的走線(xiàn)。你說(shuō)這一大把互聯(lián)的高速信號(hào)對(duì)數(shù)多也就算了,關(guān)鍵是每一對(duì)都需要在外面串上交流(AC)耦合電容。當(dāng)然,我們知道原理上來(lái)說(shuō)是需要的(至于為什么,可以翻翻之前高速先生的文章哈,里面啥都有說(shuō)!),但是實(shí)際操作起來(lái)都會(huì)讓設(shè)計(jì)工程師非常的討厭,需要有一片比較空的位置來(lái)把它們?nèi)M(jìn)去擺好,就像下面這樣哈。 
見(jiàn)多識(shí)廣的高速先生覺(jué)得上面的電容其實(shí)算擺的很寬松了,換言之就是設(shè)計(jì)工程師處理起來(lái)的難度已經(jīng)不是很大了。再看看下圖?這個(gè)距離是不是慢慢的讓你們覺(jué)得恐懼了? 
恐懼?恐懼啥呢,那當(dāng)然是大家都會(huì)擔(dān)心對(duì)與對(duì)之間的串?dāng)_啊,在滿(mǎn)足物質(zhì)生活之后(能塞到PCB板之后),肯定要慢慢開(kāi)始注重精神生活了!鑒于有不少的粉絲,包括公司設(shè)計(jì)部的同事都來(lái)問(wèn)過(guò)Chris這個(gè)問(wèn)題:到底電容之間擺多近信號(hào)的串?dāng)_能夠被接受啊?Chris不忍心每次都跟他們說(shuō)“這要看你高速信號(hào)跑得速率來(lái)定”這句萬(wàn)能說(shuō)辭,于是在項(xiàng)目忙到起飛的時(shí)候也偷個(gè)閑來(lái)建個(gè)模型驗(yàn)證下,給大家第一手的量化數(shù)據(jù)哈! 
行吧,為了大家能有更直觀的認(rèn)識(shí),加就加吧。Chris用目前比較通用的0402電容來(lái)建模驗(yàn)證。建立一個(gè)初始的3D模型就像下面這樣哈: 
也就是兩對(duì)0402高速信號(hào)的AC耦合電容的模型,我們來(lái)研究不同距離下他們的串?dāng)_大小,這也就是為什么模型的右邊要留那么多空間的原因咯。因?yàn)槲覀兛梢愿淖冞@兩對(duì)電容之間的距離,來(lái)不斷的進(jìn)行掃描,看看不同距離下的串?dāng)_結(jié)果哈!動(dòng)態(tài)的效果就像下面這樣了,距離從遠(yuǎn)到近的變化情況。 
當(dāng)然,一開(kāi)始不可能完全挨在一起的嘛,能估計(jì)你也不敢吧,哈哈。所以我們最小從這個(gè)距離開(kāi)始掃描,我們把這個(gè)距離當(dāng)作0mil的初始值!估計(jì)這個(gè)距離應(yīng)該是你們敢放的最近的距離了吧?這個(gè)時(shí)候的距離大概25mil,指的是焊盤(pán)到焊盤(pán)的gap大小。 
今天文章最重要的一張圖來(lái)了哈,那就是不同距離下的電容對(duì)間的串?dāng)_值,如下所示: 
可以看到0mil就是代表這上圖的那個(gè)初始的距離,在我們大家做得比較多的28Gbps高速信號(hào)這個(gè)情況下,基頻在14GHz串?dāng)_大概33dB的樣子,當(dāng)然拉開(kāi)到100mil那么遠(yuǎn)之后串?dāng)_直線(xiàn)下降到70dB這個(gè)非常非常理想的值了。當(dāng)然Chris盲猜大多數(shù)的你們也真是沒(méi)有那么多空間能把兩對(duì)電容拉到100多mil的gap吧。那到底拉大到多少才合適呢?這個(gè)就看大家對(duì)裕量的安全感認(rèn)知了,當(dāng)然也看不同高速信號(hào)的裕量了。在28Gbps的高速信號(hào)中,Chris認(rèn)為50dB是一個(gè)還不錯(cuò)的門(mén)檻。對(duì)應(yīng)到上面的仿真結(jié)果,也就是橙色的那一條曲線(xiàn),大概30mil,加上初始的25mil,也就是55mil的焊盤(pán)gap。也就是大概下面這個(gè)距離哈,大家可以通過(guò)模型上的距離來(lái)體會(huì)下! 
無(wú)論如何到最后都需要來(lái)個(gè)總結(jié)是吧?當(dāng)然單單一個(gè)模型肯定沒(méi)法覆蓋到所有的疊層,所有的板材類(lèi)型的case,但是參考意義Chris認(rèn)為還是比較夠的,高速信號(hào)一般也用高速板材,這個(gè)case也是按照高速板材來(lái)仿真,各位粉絲不嫌棄的話(huà),Chris認(rèn)為都可以大膽的拿去參考參考!當(dāng)然如果真的有喜歡挑刺的,或者是想要很確定自己做的這個(gè)板電容串?dāng)_多大的粉絲的話(huà),Chris不說(shuō),大家也知道怎么來(lái)幫Chris回答他們了吧? 
問(wèn)題:Chris說(shuō)了那么多,也讓大家說(shuō)說(shuō)唄:大家設(shè)計(jì)的時(shí)候高速AC電容都是按照間距多遠(yuǎn)來(lái)放的啊?
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