有Error的教訓才會印象深刻——設計先生之回流設計係列(1)
發布時間:2015-04-03 來源:楊洲 一博科技 責任編輯:sherry
【導讀】設計先生深刻的明白什麼會給我們印象最深,那就是error帶來的教訓。設計先生覺得與其在天堂裏受到無所謂的知識灌輸還不如在地獄裏艱難磨練的自我成長。打擊才是前進的動力。
有不少朋友反映Mr.S寫的理論太枯燥太難看了,Mr.S已經躲角落哭去了,現在輪到我MR.Lay登場。
我們先看電子場的兩個事實:
1,電流是電荷的流動;
2,電流隻能在閉合的回路中流動;
接著我們先理解下什麼是信號回流路徑,低速和高速返回路徑是否一致:
信號回流路徑,即return current。信號流向是從驅動器沿PCB傳輸線到負載,再由負載沿著地或電源通過最短路徑返回驅動器端。這個在地或電源上的返回信號就稱信號回流路徑。
每一個信號都有一個回流路徑來構成回路。那麼作為設計者就必須考慮並控製它在電路板上的位置。
低di速su電dian路lu中zhong,電dian流liu沿yan著zhe最zui小xiao電dian阻zu路lu徑jing前qian進jin。低di速su電dian流liu從cong驅qu動dong端duan傳chuan輸shu到dao負fu載zai端duan,然ran後hou沿yan著zhe地di平ping麵mian返fan回hui到dao驅qu動dong端duan。返fan回hui電dian流liu沿yan著zhe最zui小xiao電dian阻zu的de路lu徑jing,它ta返fan回hui的de電dian流liu密mi度du和he該gai路lu徑jing上shang的de電dian導dao相xiang對dui應ying。
高gao速su電dian路lu中zhong,對dui於yu一yi個ge特te定ding的de電dian流liu返fan回hui路lu徑jing,電dian感gan要yao遠yuan比bi其qi電dian阻zu重zhong要yao。高gao速su的de返fan回hui電dian流liu沿yan著zhe電dian感gan最zui小xiao路lu徑jing前qian進jin,而er不bu是shi電dian阻zu最zui小xiao路lu徑jing。電dian感gan最zui小xiao的de返fan回hui路lu徑jing就jiu緊jin貼tie在zai一yi個ge信xin號hao導dao體ti下xia麵mian,它ta使shi輸shu出chu電dian流liu路lu徑jing和he返fan回hui電dian流liu路lu徑jing之zhi間jian的de總zong麵mian積ji最zui小xiao。返fan回hui信xin號hao的de電dian流liu密mi度du隨sui著zhe其qi相xiang互hu距ju離li增zeng加jia的de平ping方fang而er下xia降jiang。

當知道理論了以後,接著就是理解它並記住它。
設計先生深刻的明白什麼會給我們印象最深,那就是error帶來的教訓。設計先生覺得與其在天堂裏受到無所謂的知識灌輸還不如在地獄裏艱難磨練的自我成長。打擊才是前進的動力。
我們從下麵這個打擊開始進入主題。
時鍾線振鈴的產生
案例描述:
十層板,CLK走在第四層(信號層),第di五wu層ceng是shi完wan整zheng的de電dian源yuan平ping麵mian,第di三san層ceng也ye是shi信xin號hao層ceng,但dan與yu第di四si層ceng相xiang差cha較jiao遠yuan,第di二er層ceng是shi地di層ceng。當dang我wo們men隻zhi打da開kai第di四si層ceng時shi,發fa現xian時shi鍾zhong布bu線xian沒mei有you什shen麼me問wen題ti。當dang打da開kai第di四si層ceng第di五wu層ceng,發fa現xian差cha分fen過guo孔kong在zai平ping麵mian層ceng反fan盤pan做zuo得de很hen大da,在zai電dian源yuan層ceng比bi其qi他ta過guo孔kong避bi讓rang要yao多duo很hen多duo。於yu是shi就jiu發fa現xian時shi鍾zhong在zai電dian源yuan層ceng差cha分fen過guo孔kong旁pang邊bian跨kua了le很hen多duo次ci分fen割ge。
案例原因:
信號CLK以相鄰的第五層電源層為參考平麵,構成回流路徑時,由於反焊盤的存在使該路徑增長,造成很多處回流路徑阻抗的不連續。從而對信號構成了影響。
案例解決:
將(jiang)第(di)四(si)層(ceng)的(de)時(shi)鍾(zhong)信(xin)號(hao)線(xian)換(huan)到(dao)了(le)第(di)三(san)層(ceng),且(qie)避(bi)開(kai)了(le)平(ping)麵(mian)層(ceng)差(cha)分(fen)過(guo)孔(kong)反(fan)盤(pan)很(hen)大(da)的(de)區(qu)域(yu),從(cong)而(er)保(bao)證(zheng)了(le)參(can)考(kao)的(de)地(di)平(ping)麵(mian),同(tong)時(shi)回(hui)流(liu)也(ye)是(shi)完(wan)整(zheng)的(de)。改(gai)善(shan)後(hou)時(shi)鍾(zhong)線(xian)振(zhen)鈴(ling)消(xiao)失(shi)。
案例啟示:
1,重點檢查回流路徑是否完整。
2,相鄰層之間是否存在高速信號的長距離平行走線。
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