差分信號(hào)回流路徑的全波電磁場(chǎng)解析

差分信號(hào)回流路徑的全波電磁場(chǎng)解析

xxx究所EDA設(shè)計(jì)部??xxx

摘要：

本文以高速系統(tǒng)的差分信號(hào)回流路徑為基本出發(fā)點(diǎn),?著重介紹了差分信號(hào)的參考平面的開(kāi)

槽間隙對(duì)回流路徑的影響。

通過(guò)

Ansoft-HFSS

對(duì)信號(hào)回路進(jìn)行建模與參數(shù)分析；

提取全波模

型，在

Hspice

下進(jìn)行時(shí)域分析。利用圖文并茂相結(jié)合增強(qiáng)對(duì)差分信號(hào)回路的認(rèn)識(shí)。指出了

差分信號(hào)回路對(duì)信號(hào)完整性的影響。

關(guān)鍵詞：差分信號(hào)

回流路徑

HFSS??S

參數(shù)

場(chǎng)效應(yīng)

Hspice??時(shí)域分析

1、差分信號(hào)簡(jiǎn)介

當(dāng)驅(qū)動(dòng)器在傳輸線上驅(qū)動(dòng)一路信號(hào)時(shí)，在信號(hào)線和返回路徑之間會(huì)存在一個(gè)信號(hào)電壓，

通常稱為單端傳輸線信號(hào)。

當(dāng)兩路驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)一個(gè)差分對(duì)時(shí)，

除了各自的單端信號(hào)外，

這兩

路信號(hào)線之間還存在著一個(gè)電壓差，

稱為差分信號(hào)。

與單端信號(hào)相比，

差分信

(Differential

Signal)在信號(hào)完整性方面有很多優(yōu)勢(shì)。如降低了軌道塌陷和

EMI，有更好的抗噪聲能力，

對(duì)衰減不敏感。

在高速電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，

電路中最關(guān)鍵的信號(hào)往往都要采用差

分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

承載差分信號(hào)的任一一對(duì)走線就稱為差分走線。

差分傳輸線具有兩種獨(dú)特的傳傳輸方式

---奇模方式和耦模方式。奇模方式在兩個(gè)傳輸信號(hào)間存在以個(gè)非零電位，耦模方式一對(duì)信

號(hào)相對(duì)

GND

有一個(gè)非零電位。而實(shí)際的差分信號(hào)帶有直流偏置的差分信號(hào)。

2、

差分信號(hào)回路三維建模

為了對(duì)差分信號(hào)回路進(jìn)行精確的分析，

需要借助三維的電磁場(chǎng)仿真軟件。

選用了

Ansoft

的

HFSS

進(jìn)行三維建模和分析。?HFSS

是基于三維電磁場(chǎng)設(shè)計(jì)的

EDA

標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)工具。HFSS

依

據(jù)其獨(dú)有的模式

→

節(jié)點(diǎn)和超寬帶插值掃頻專有技術(shù)，利用有限元(FEM)快速精確求解整板

級(jí)

PCB

或整個(gè)封裝結(jié)構(gòu)的所有電磁特性，

真正全面考慮

(準(zhǔn))

靜態(tài)仿真中無(wú)法分析的有失配、

耦合、輻射及介質(zhì)損耗等引起的電磁場(chǎng)效應(yīng)，從而得到精確的頻域高頻特性(如

S

參數(shù)等)

并生成全波

Sｐｉｃｅ模型以支持高頻、高速、高密度

PCB

應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)精確的

Sｐｉｃｅ寬

帶電路仿真設(shè)計(jì)。

為了表明較長(zhǎng)回流路徑的影響，參見(jiàn)圖2，描述了一根帶狀線跨過(guò)了地參考平面上的一

個(gè)溝壑，

構(gòu)建的一個(gè)不連續(xù)回流路徑的簡(jiǎn)單模型，

該模型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，

回流路徑很容易被理解，

同時(shí)它也能被擴(kuò)展應(yīng)用到更多的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)中。

定義信號(hào)回路的信號(hào)在PCB板上的位置以及PCB

疊層如圖1和結(jié)構(gòu)如圖2所示，為帶狀線，

特征阻抗100歐姆，銅箔厚度0.035mm，信號(hào)線線寬

0.

127mm，

信號(hào)的間隙為0.2286mm,，

線長(zhǎng)5cm。

介質(zhì)厚度為0.1524mm，

GND的銅箔度.0.035mm，

介電常數(shù)4.0。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的什么叫返回路径平面上的间隙_差分信号回流路径的全波电磁场解析的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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