作者:袁波(微信公眾號:高速先生) 下面就讓我們通過仿真實例來看看,阻抗偏高到60~65歐姆對信號到底有什么危害。 1、 從反射角度分析 一般情況下,板子上的DDR信號較多,且DDR信號傳輸速率也不低,我們就以DDR主控芯片為例來仿真驗證一下。首先搭建如下拓撲結構: 圖1 主控芯片是飛思卡爾的P1020,接收端選用的是美光DDR3顆粒。信號速率為800Mbps。中間傳輸線的阻抗分別取40,50,60,65歐姆,對比U1端接收到的波形,如圖2所示: 圖2 由圖2可知,在傳輸線阻抗為65歐姆的時候,信號波形的過沖很大,已經超出了芯片的耐壓值,像這種情況,作為SI工程師就必須采取一定的措施了,通常是給通道加上端接電阻。那么在有串聯電阻端接的情況下,信號波形又是什么樣的呢?我們來驗證一下。 在圖1的拓撲結構中加入串聯電阻,如下圖3所示: 圖3 與上面的例子一樣,掃描中間傳輸線阻抗,得到的波形如下圖4所示: 圖4 由圖4可知,和沒有加串阻時候的趨勢一樣,傳輸線阻抗較高時,信號的過沖大一些。在添加串聯電阻之后,信號的過沖被降了下來,可見串阻的作用是很明顯的。 加串阻只是其中的一種改善措施,像DDR地址信號一般會加上拉電阻,加上上拉電阻后又會怎樣呢?還是來仿真一下,拓撲結構如下圖5所示: 圖5 同樣,掃描中間一段傳輸線阻抗,波形如下圖6: 圖6 由圖6可知,在有上拉電阻的時候,主線段阻抗變化對波形的影響也是較小的。 數據信號一般都有終端ODT端接電阻,我們再來看一下在打開ODT狀態下,信號線阻抗變化對信號的影響。信號速率為1.6Gbps,接收端使用60歐姆ODT(其實從反射的原理中,我們可以知道ODT取值的大小會影響反射的幅值,這里我們主要比較主線段阻抗變化對信號質量的影響,所以接收端選取了一個固定的ODT阻值)。 仿真波形如下圖7所示: 圖7 由上圖7可知,在打開ODT情況下,過沖很小,且四種阻抗對應的波形差異很小,這樣主線段阻抗偏離對信號的影響幾乎可以忽略了。 上面仿真實例簡單分析了傳輸通道的四種情況,當然現實的拓撲結構可能要比這個復雜一些,但是上面的這四種情況也是能夠說明一些問題的,相信網友們已經發現了一些規律。 由于篇幅限制,從其它角度分析阻抗偏高對信號帶來的影響將在下篇文章中呈現,敬請期待… |