下面我們來看看,為什么會出現此類時延差異?
Case1:過孔帶來的時延差值為11ps,這個就很好理解了,過孔有一定的物理長度,該過孔長1mm,過孔本身還具有寄生電容和寄生電感,所以實際帶給信號的傳輸線延會比普通傳輸線要大,本例中是11ps,而且這個延時跟頻率有一定關系。使用軟件單獨提取該過孔的模型,如下圖,過孔的延時為10ps,與仿真得到的11ps差不多。
Case2:1倍線寬的蛇形繞線帶來的延時差異是-10ps,比參考線快了10ps,造成延時差異的主要原因是信號的自耦合現象。在繞蛇形線的時候,期望的信號傳輸路徑是沿著下圖紅色箭頭傳輸,可是由于蛇形線之間的距離太近,導致信號實際傳輸路徑是下圖綠色箭頭所指示的那樣(當然,實際上信號也不會以綠色箭頭那樣傳輸,在這里這么標注只為了大家更形象的理解記憶,后期會有詳細解釋)。所以就導致了信號提前到達接收端。
如果把蛇形線之間的間距拉開,比如從1倍線寬拉到3倍線寬,信號的延時差異立刻縮小到-2ps,差異就沒有那么大了。所以在使用蛇形線匹配長度時,要注意蛇形線之間的間距一定要拉開,拉開多遠可參考下圖
Case3:當參考線跨過50mil的分割線時,帶來的延時為14ps。在PCB設計中,同一層的平面常常會因為不同的用途而分割開來,由此就會導致很多分割線。眾所周知,傳輸線由信號路徑和返回路徑組成,信號的返回路徑通常在距離信號路徑最近的參考層上,且在信號路徑正下方(如下圖紅色圓圈)。如果跨過分割線,信號的返回路徑被切斷,信號就要尋找其他的返回路徑回流,因此信號的回路面積就增大(如下圖藍色圓圈),傳輸線延時就會增大。
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