VIA的寄生电感和Stub对高速信号的影响
目录
过孔的寄生电感
Stub(残桩)
比较
优化措施
对于高速信号,过孔的寄生电感和stub(残桩)都会对信号完整性产生影响,但它们的影响机制和程度有所不同。
过孔的寄生电感
- 影响机制:过孔的寄生电感主要由过孔的长度和直径决定,其寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献,减弱整个电源系统的滤波效用。在高速数字电路中,过孔的寄生电感会导致信号上升/下降时间的延迟,增加信号的传输损耗,可能导致信号失真。
- 影响程度:过孔的寄生电感在高频信号传输中影响更为显著。例如,一个过孔的寄生电感约为1.015nH,当信号上升时间为1ns时,过孔等效阻抗大小为3.19Ω,这样的阻抗在有高频电流通过时已经不能忽略。
Stub(残桩)
- 影响机制:Stub是过孔在信号路径中的残余部分,它会导致信号的反射和阻抗不匹配。当信号通过过孔时,Stub的存在会使信号遇到阻抗不连续点,引发信号的反射,进而降低信号的传输效率。
- 影响程度:Stub的影响主要体现在信号的反射和传输损耗上。在高速信号传输中,Stub的长度越长,其对信号的影响越大。例如,在PCIe 5.0信号传输中,差分过孔的长度对信号的影响尤为显著。
比较
- 寄生电感 vs. Stub:在高速信号传输中,过孔的寄生电感和Stub都会对信号完整性产生影响,但寄生电感的影响通常更大。寄生电感会导致信号的延迟和失真,而Stub主要影响信号的反射和传输损耗。在实际设计中,需要综合考虑两者的影響,并采取相应的优化措施。
优化措施
- 减小过孔寄生电感:可以通过减小过孔长度、增加过孔直径、使用背钻技术等方法来减小过孔的寄生电感。
- 减小Stub影响:可以通过优化过孔布局、减少Stub长度、使用差分过孔等方法来减小Stub对信号的影响。
综上所述,过孔的寄生电感在高速信号传输中对信号完整性的影响通常比Stub更大,但在实际设计中,两者都需要进行优化以确保信号的稳定传输。