高速差分过孔的仿真分析

高速差分信号传输中也存在着信号完整性问题。差分过孔在频率很高的时候会明显地影响差分信号的完整性,现介绍差分过孔的等效RLC模型,在HFSS中建立了差分过孔仿真模型并分析了过孔尤其过孔长度对信号完整性的影响。     

差分过孔的高频特性仿真分析

为满足差分过孔在高速PCB中低反射、高传输和阻抗稳定的设计要求,提出了短柱和非功能焊盘的优化设计方法,并给出了建模仿真与理论分析。采用HFSS软件对12层PCB中差分过孔进行三维建模与仿真,并使用ADS软件对仿真结果进行了眼图分析,结果表明:钻除短柱可以有效改善差分过孔的高频传输特性,其中信号反射的能量减少了79.1%,传输的能量增加了82.1%;移除非功能焊盘可以进一步改善差分过孔的高频特性,其中反射的能量减少了14.46%,传输的能量增加了14.13%。     

高速PCB中的过孔设计研究

传输线的不连续问题已成为当今高速数字设计研究的重点,尤其是高速多层板中的过孔结构。随着频率的增长和信号上升沿的变陡,过孔带来的阻抗不连续会引起信号的反射,严重影响系统的性能和信号完整性。文章运用全波电磁仿真软件HFSS,对多种过孔结构进行了全面的研究。通过建立三维物理模型,分析了过孔直径、过孔长度和多余的过孔短柱几种关键设计参数对高速电路的信号完整性的影响。     

FC-CBGA封装中高速差分信号过孔的设计与优化

对FC-CBGA封装中高速差分信号过孔的设计与优化问题进行研究,分析了采用堆叠孔、增加地回流孔和增大过孔反焊盘尺寸这三种优化方法对减小电容和电感不连续性,以提高过孔电性能的具体影响.时频域仿真验证了所述优化方法能够有效降低高速差分信号插入损耗及回波损耗,提高信号过孔阻抗,改善高速差分信号传输性能.     

高速信号过孔对信号影响因素研究

影响信号完整性的因素有很多,其中过孔结构对信号影响越来越明显,如何进行有效的过孔设计从而使过孔阻抗与激励源阻抗配从而达到信号完整性已经成为当今PCB设计业界中的一个热门课题。文章通过Ansys公司的HFSS仿真软件,利用仿真方法分析不同信号过孔结构对高速信号的影响,并对过孔残桩长度（stub）,反焊盘,焊盘的不同大小对信号差损影响程度做了进一步研究。     

Cadence与Ansoft协同仿真信号完整性问题研究

本文首先介绍了印制板中过孔的一些相关理论以及由它引起的信号完整性问题,接着在Cadence软件中针对过孔布了两段徽带线并在时域进行仿真,最后把电路板模型导入的designer和HFSS中,同时对该电路板的表面电流、场强和散射参数矩阵进行了分析,从中可以看出过孔对信号的影响.     

差分线阻抗控制与匹配的HyperLynx仿真分析

阻抗控制与匹配问题是高速信号完整性分析中的一个重要方面。阻抗控制是保证高速信号在传播过程中波形不畸变的必要条件,而阻抗匹配是保证高速信号在接收端不发生反射,从而被正确接收的重要手段。差分线作为板级传输高速信号的有效载体,实现其阻抗控制与匹配尤为关键。利用高速器件的IBIS模型和MentorGraphics公司的仿真软件HyperLynx针对板级差分线阻抗控制与匹配的实现原理进行了仿真分析,加深了对差分线的理解和应用。     

背钻Stub对高速信号完整性影响的实验研究

利用内层导电两次背钻工艺对同一设计的36层高速PCB的差分过孔背钻后预留不同长度的Stub,然后基于频域法 并借助矢量网络分析仪对上述差分过孔及其所在90Ω的差分阻抗线的信号完整性进行了研究。结果表明,内层导电两次背钻工艺可以大幅减小Stub长度,从而提升高速信号在PCB中传输完整性,当Stub长度从60mil降至6mil时,对应的过孔因容性突变效应减弱,阻抗由69.2Ω上升至94.8Ω,过孔阻抗一致性提升使得PCB的回波损耗及插入损耗均呈现出降低趋势,当Stub长度为6mil时?PCB的回波损耗在较宽的信号频率范围内均小于-15ｄＢ,表现出良好的信号完整性。     

高速BGA封装与PCB差分互连结构的设计与优化

随着电子系统通信速率的不断提升,BGA封装与PCB互连区域的信号完整性问题越来越突出。针对高速BGA封装与PCB差分互连结构进行设计与优化,着重分析封装与PCB互连区域差分布线方式,信号布局方式,信号孔/地孔比,布线层与过孔残桩这四个方面对高速差分信号传输性能和串扰的具体影响。利用全波电磁场仿真软件CST建立3D仿真模型,最后时频域仿真验证了所述的优化方法能够有效改善高速差分信号传输性能,减小信号间串扰,实现更好的信号隔离。     

差分过孔的结构分析与优化

针对差分过孔引起的阻抗不连续以及过孔残桩引起的信号反射问题，通过过孔反焊盘补偿设计及端接过孔残桩减小了差分过孔及残桩引起的反射，改善了接收信号的质量。通过对比差分过孔优化设计前后的频域传输参数和时域信号眼图，说明了本方法的有效性及实用性。     

A 2-Gb/s 0.5-/spl mu/m CMOS parallel optical transceiver with fast power-on capability

This paper describes an optical transceiver designed for power-efficient connections within high-speed digital systems, specifically for board- and backplane-level interconnections. A 2-Gb/s, four-channel, dc-coupled differential optical transceiver was fabricated in a 0.5-/spl mu/m complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) silicon-on-sapphire (SoS) process and incorporates fast individual-channel power-down and power-on functions. A dynamic sleep transistor technique is used to turn off transceiver circuits and optical devices during power-down. Differential signaling (using two optical channels per signal) enables self-thresholding and allows the transceiver to quickly return from power-down to normal operation. A free-space optical link system was built to evaluate transceiver performance. Experimental results show power-down and power-on transition times to be within a few nanoseconds. Crosstalk measurements show that these transitions do not significantly impact signal integrity of adjacent active channels.     

高速PCB过孔设计研究进展

传输线连续性问题已成为当今高速数字电路设计的重点,尤其是多层PCB中大量使用的过孔结构。随频率的增加和上升时间的缩短,过孔阻抗不连续以及寄生电容、电感会引起信号反射和衰减,并进一步导致信号完整性（SI）问题。综述了高速电路中单端和差分过孔的孔径、孔长度等设计参数对阻抗连续性和S参数的影响,并介绍了三种提高过孔信号传输质量的方法,包括避免多余短柱、非穿导技术以及为过孔信号提供返回路径。本文能够为高速数字电路设计者进行过孔信号完整性判定提供参考。     

使用防护布线减小差分传输线间的高频串扰噪声

随着高速电路的不断发展,差分传输线得到了越来越广泛的应用。它具有低辐射和较好的抗共模噪声能力。但是传统的差分线结构不能有效的降低邻近差分对之间的串扰噪声,这将影响到高速系统的信号完整性。文章针对使用防护布线的方法,讨论了三种不同结构的防护布线,在全波电磁仿真软件HFSS中建立了三维物理模型,利用混模S参数分析了它们对于减小串扰噪声的作用,从场的角度对比了它们的电磁屏蔽效果,并对如何使用防护布线提出了一些建议。     

一种基于SiP的数字光收发微系统设计与验证

根据整机小型化需求,设计了一种数字光收发微系统。以系统级封装技术为基础,采用管壳与基板一体化陶瓷针栅阵列封装,对光收发系统所需的各类集成电路裸芯片、光器件和阻容等无源元件进行高密度集成。通过版图设计、信号完整性、电源完整性及热应力仿真,研制出样品。经测试,信号接收SNR大于65 dBFs,SFDR大于86 dBc。模块功能稳定,指标可靠,满足实际需求。     

具有连续自动温度补偿功能的10Gb/s光收发模块

设计并制作了一种10Gb/s光收发模块,在宽温度范围内能够保持稳定的光功率和消光比。基于背电流和光功率的换算比例,计算其偏置电流修正值和调制电流修正值,实现了光模块运行过程中激光器的工作参数可自动连续调节。通过高速电路信号仿真设计,解决了信号完整性、串扰和电磁兼容等问题。光模块收发通道可以独立工作,传输速率可达10Gb/s,实现了光模块高速率、高稳定性以及小体积设计,为甚短距离高速数据传输和处理提供了高可靠性的数据链接。     

The impact of a nonideal return path on differential signalintegrity

Printed circuit board transmission lines propagating high-speed digital signals are susceptible to nonideal return paths which may affect signal integrity. In an attempt to clarify this complex issue, this paper presents a study of differential signal integrity issues for the familiar situation in which two coupled microstrip traces are in close proximity to a common reference plane. Differential signaling on coupled microstrip lines and stripline configurations are investigated. Finite-difference time domain simulations are used to demonstrate the impact a nonideal return path can have on differential signal integrity     

加短路过孔的谢尔宾斯基毯式分形贴片天线研究

在传统谢尔宾斯基(Sierpinski)毯式分形贴片天线的基础上,加上两个短路过孔,使天线能够工作于更多的频段,并且在保持天线体积不变的情况下,使天线的第一频点降低到原来的一半.对所加短路过孔的位置和直径与天线的工作频点之间的关系进行了研究.使用高频电磁仿真软件(HFSS)仿真软件给出了天线S11和方向图的仿真结果,制...     

Signal integrity analysis of system interconnection module of high‐density server supporting serial RapidIO

In this paper, we analyzed the signal integrity of a system interconnection module for a proposed high‐density server. The proposed server integrates several components into a chassis. Therefore, the proposed server can access multiple computing resources. To support the system interconnection, among the highly integrated computing resources, the interconnection module, which is based on Serial RapidIO, has been newly adopted and supports a bandwidth of 800 Gbps while routing 160 differential signal traces. The module was designed for two different stack‐up types on a printed circuit board. Each module was designed into 12‐ (version 1) and 14‐layer (version 2) versions with thicknesses of 1.5T and 1.8T, respectively. Version 1 has a structure with two consecutive high‐speed signal‐layers in the middle of two power planes, whereas Version 2 has a single high‐speed signal placed only in the space between two power planes. To analyze the signal integrity of the module, we probed the S‐parameters, eye‐diagrams, and crosstalk voltages. The results show that the high‐speed signal integrity of Version 2 has a better quality than Version 1, even if the signal trace length is increased.