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AC耦合电容组装结构的优化
2016-09-19 10:44:51

在高速串行链路中,为了让工作在不同电压下的发送器和接收器能够连接(也许是为了不影响各自buffer模拟电路部分的静态工作点),需要在通路中加入隔直电容,但是隔直电容自身和焊接电容的焊盘会给通路带来阻抗的不连续性。这在设计中都需要仔细考虑,也需要考虑电容是放在发送端还是接收端的问题

一个典型的通路作为实例来研究这个问题

其中电容的模型是C=100nF,ESR=1mOhm,ESL=100mn

当信号传到AC电容处,由于焊盘的面积和电容两端的引脚比较大,这个地方的寄生电容必然很大,最终在TDR图上对应地显示出阻抗偏小。为了让阻抗连续,减少寄生电容,可以在电容的下方将参考平面掏空,如下图

将修改前后的电容结构分别做3D电磁场仿真:

一、回损

1)没有掏空

2)掏空

掏空之后,无论是S11还是S22,都要比原来的改善很多,回波损耗在-30dB以下,这在实际的通路中的响降到最低。从S22>S11可以看出靠近电容端的端口回损要大。

 

二、插损

1)没有掏空

2)掏空

电容造成阻抗的不连续带给插损的影响很小。

 

三、TDR

用前面3D电磁场仿真得到的S参数对这两种电路做TDR分析:

1)没有掏空

2)掏空

可以看到未掏空之前阻抗的不连续点很明显,掏空之后的阻抗改善很多,几乎看不到任何的不连续了

 

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