
参考平面很主要,为啥这里要挖掉?
宣布时间:2023-08-28 17:21
高速先天生员--姜杰
传输线结构包括信号路径和返回路径,以平面形式泛起的返回路径通常被称为参考平面。不少刚接触高速信号设计的朋侪会有这样的疑心:都说走线的参考平面很主要,为啥有些信号还要把途经SMD元器件管脚下方的参考平面挖掉?挖掉就挖掉,差别单板反焊盘掏空的参考平面数目还纷歧样,就不可愉快点给个标准吗?高速先生也想,可是,真没有。
今天,我们就以常见的0402封装AC耦合电容为例,说说为啥会这么折腾。
第一个问题,既然反焊盘处置惩罚这么贫困,不挖行不可?必需知足各人,电容相邻的参考平面L2层不挖空!
效果怎样?直接上图(这里的差分走线阻抗控95欧姆):
阻抗控制95欧的信号,参考平面不挖空的电容位置阻抗直接掉到65欧!若是你是信号,你说烦不烦?
为啥泛起这种征象?我们无妨把电容焊盘当成走线—— 一种很宽很宽的微带线,回忆一下传输线的理论,线宽越大,阻抗越小,况且,电容本体也有一定的高度,相当于铜厚的增添,以是,0402封装电容的阻抗跌成这样也就不难明确了。
问题又来了,在层叠和电容封装确定的条件下,增添阻抗需要拉开到参考平面的间距H,怎么拉开?在参考平面挖反焊盘呗。那么要挖几多层呢?本案例中反焊盘的巨细凭证电容焊盘的尺寸,先挖一层试试。
效果立竿见影,挖空相邻第一个参考平面后,电容的有用参考平面就酿成了相邻的第二个,H变大,阻抗也从65欧提高到77欧,尚有比这更好用的要领吗?
有,多挖一层看看。
挖空相邻两层参考平面后,间距H继续拉大,阻抗进一步提高至81欧。
虽然本文中的仿真数据关于其它单板未必适用,阻抗转变的趋势却是一致的。把上文提到的三种反焊盘处置惩罚的阻抗放在一起就一目了然了。
高速信号的布线关注阻抗的一连性,而途经SMD元器件管脚位置的阻抗通常偏小,与走线的特征阻抗纷歧致,为了只管提高这些地方的阻抗,元器件管脚下方的参考平面需要举行反焊盘处置惩罚,增添管脚到有用参考平面的间距。可是,由于差别单板的层叠各异,元器件封装的巨细纷歧,挖空的层数也不尽相同……
以是,究竟该怎么挖反焊盘呢?这可能就是SI攻城狮保存的意义了。