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專家說書:等長(zhǎng)與SERDES(二)

發(fā)布時(shí)間:2015-12-29 責(zé)任編輯:sherry

【導(dǎo)讀】“s-parameter is all”,小陳同學(xué)對(duì)這句話一直深信不疑。作為一個(gè)萬能的S參數(shù),當(dāng)然是可以描述前面這種差模到共模的轉(zhuǎn)換的,這就是混模S參數(shù)中的SCD。對(duì)這個(gè)參數(shù)迷糊的朋友不要擔(dān)心,作為“S-parameter is all”的忠實(shí)擁躉,小陳肯定會(huì)跟大家嘮嗑嘮嗑S參數(shù)的。我們需要知道的是,差分信號(hào)通過一個(gè)信道,我們當(dāng)然是希望其轉(zhuǎn)化為共模能量的部分越少越好,所以SCD這個(gè)參數(shù)與回?fù)p一樣,是越小越好的。
 
讓我們用無損線來研究一下等長(zhǎng)對(duì)于SCD這個(gè)參數(shù)的影響。
 
首先當(dāng)然是完全等長(zhǎng)的兩根線:
SCD
可以看到,由于是無損線,能量完全以差分的形式傳過去了。
 
如果兩線之間長(zhǎng)度相差2mil呢?
SCD
在10GHz處,0.001dB的差分能量損耗掉了,變成了差不多-40dB(1%)的共模能量。在看S參數(shù)的時(shí)候,最好是能在腦海中同時(shí)浮現(xiàn)出一個(gè)信號(hào)的頻譜。10Gbps的信號(hào)主要頻譜分量集中在5GHz之前,在這幅圖中可以看到,5GHz之前大部分的SCD21是在-60dB到-50dB之間,也就是說,在實(shí)際傳輸信號(hào)時(shí),一個(gè)10Gbps的信號(hào)在通過該通道時(shí)大概會(huì)有3‰的差分能量變成共模能量。
 
如果兩線之間的長(zhǎng)度相差10mil呢?
SCD
在10GHz處,0.014dB的差分能量被損耗掉了,變成了-25dB(約5%)的共模能量。
 
知道了這個(gè)數(shù)值之后,我們?cè)賮砜纯赐ǔA己眉庸さ耐耆乳L(zhǎng)的走線是個(gè)什么樣的情況:
SCD
可以看到,由于材料特性以及一些加工因素,在超過2GHz的頻率分量大部分都有-30dB到-40dB的能量被轉(zhuǎn)換為共模分量了,換算成百分比的話大約是1-3%,這幾乎是不可避免的。而且在一些信號(hào)協(xié)議中對(duì)通道的SCD21有明確的要求,像SAS3(12Gbps)的協(xié)議中就要求SCD21<-18dB。
 
好了,看過了協(xié)議要求的數(shù)據(jù),看過了正常加工的結(jié)果,我們不難得出一個(gè)結(jié)論:差分線N與P之間±2mil的等長(zhǎng)控制,對(duì)于一個(gè)10Gbps甚至更高速率的信號(hào)來說,也是足夠了的,由他所引起的模態(tài)轉(zhuǎn)換,信號(hào)幾乎就感受不到。那些要求N與P±0.5mil等長(zhǎng)的工程師們,你們也是夠了。
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