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- 发布时间
- 2020-05-03 04:12:48
IC设计中,高频、敏感信号传送已逐渐使用差分布线,希望利用差分线优势来减小共模干扰、减小EMI辐射,提升时序控制精度,适用于高频领域等。
差分线设计时,往往对差分线间距,线长,屏蔽地间距,介质环境,布线所在层不能正确把握,导致差分线设计心中没底,通过差分线设计方法,帮助项目提升差分线设计能力。
(1) 差分对两线长度差异性对信号时延,对EMI问题的影响分析;
(2) 差分对是否需要屏蔽地提供回流路径分析,屏蔽地如何进行合理布局;
(3) 差分阻抗、差模阻抗公式计算,以及和结果的定性比对;
(4) 差分对线间距对差分阻抗的影响分析;
(5) 差分对线长和线间距对信号影响的比对分析,在设计中如果二者冲突时,应如何取舍;
(6) 差分对两条走线间距缩小对EMI屏蔽效果的影响,分析是否间距越小越好,是否有其他方式可以进行EMI屏蔽;
对于 L1=L2 这种特殊情况, T-coils 成为了简化的对称螺线结构, 如下图(a)。
宽带电路中 T-coil 的应用,希望能在感兴趣带宽至少十倍情况下保持模型,那么 Tcoil 必须正确建模。下图(b),模型螺线被分为 6 个部分,每个部分用电感、串联电阻、并
联电阻、寄生电容表示。
注意: 线圈间的寄生电容在建模中已被考虑, 而这些电容在 T-coil 的 A、 B 端是并联叠
加的, 所以在确定终的桥接电容 CB时要从目标值中减掉这些寄生电容量。
例如:设计目标值是 50fF, 我们在 ADE 中, 不能直接给 T-coil 桥接一个 50fF 的电
容, 应该考虑线圈间的寄生电容量, 这个量一般无法准确计算, 设计中可以对 CB 进行 sweep
迭代, 终通过观察 S11 和 3dB 带宽结果, 找到一个值。
根据软件的优化经验, 给出下面几个常规调整经验:
(1) 通过调整线间距, 可以修正耦合系数 K(peakview 甚至可以调整上下两层走线
的偏移量来微调 K);
(2) 通过调整螺线外尺寸及圈数, 可以优化感值。
(3) 通过调整线宽可以获取的插损
通过上面 3.2.3 分析可知, T-coil 有 4 个电路参数以 ξ 表达出来, 分别是 L1、 L2、 K、
CB。当 ξ 已知后, 这几个参数被确定, T-coil 必须围绕这几个参数进行综合。
那么在综合 T-coil 时, 有多个参数需要同时准确的优化到值。 比如 L1、 L2 需要调
整结构外径和圈数, 而耦合因子 K 需要调整线间距和线宽。 多个参数的调整优化, 对综
合带来很大困难, 需要有专业的 IC EM 软件完成。
业界的 Peakview EM 软件, 提供优化功能, 并具备多物理参数扫描功能, 帮助 T-coil 设
计中多参数目标值的合成, 为设计创建 T-coil 模型提供便利