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据说只有大神才知道这个电容的作用

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发表于 2020-6-18 17:18:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
作者 | 刘丽娟(一博科技高速先生团队队员)
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0 h4 K# \: Z. I2 l+ K7 l" _
对于模拟电路没学好的工程师来说,电阻只知道用来端接;电感只知道用来隔离;至于电容嘛,估计你们只知道滤波,更不用说它们的组合产生的作用了。不信?估计以下这个电容的用法,你也只能说滤波了吧……
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上周我们雷工,哦不是,是我们姜工的文章向大家介绍了DDR的时钟里面并联电容的用处,让大家惊奇的发现了原来电容也可以用来端接,可能已经让一大把粉丝获得了一波知识的源泉。那么本期高速先生还继续玩这个DDR的时钟,去深挖它还有什么槽点。" P! V  \8 }$ L0 s1 F8 v

" ^$ ~! k' v9 s( ^' r我们先把上周所讲到的这个DDR时钟的拓扑再一次拉出来,没错!就是下面这个图啦。其中上周让雷工尴尬不已的这个电容就是下面红色圈圈的那位了。把电容并联到差分对间,能够很好的对发送的信号进行端接,目标是使得电容的电抗值和传输线接近,从而起到源端端接的效果,减小时钟的反射。! ]; F$ G5 k% ?) D! `

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2 Q" J( \, A# Q0 y; v5 r( C+ ^6 Q" ~1 D
恩,这个是上篇文章的精华哈。那么我们这期的文章继续研究这个拓扑,大家有没有发现上面的拓扑其实不止一个电容,看看上图蓝色圈圈的位置,其实还有一个电容哦!它一般是放在最后两个端接电阻之间,然后下拉到地(也可以上拉到DDR电源)。这个电容到底有什么用呢?根据高速先生对你们的认识,都接到地了,肯定又是用来滤波啦?
1 _4 ?" R: X7 W5 R# s$ B& U( A/ n
- {/ R' w. t( {- Z1 D  e. L* f高速先生对此也研究了一番,我们用一个简单的点对点的时钟拓扑进行验证哈。
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5 V2 J# Z4 [1 H, ?& H3 J

! P/ J/ U5 K! R( @8 L- s: d如果这对差分线是理想的走线,所谓理想就是差分线的P和N长度一致,阻抗相同,分成对称的情况下。有无电容的结果是下面这样的。
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5 B. d# y0 e: }/ ^! O9 T' P
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$ J: h- h* B4 Q$ z是的,如果我们的PCB加工出来就像原理图设计一样是理想的情况,那这个电容的确起不了什么作用。但是我们PCB最精彩的地方就在于它的设计和加工的误差哈。我们知道,对于一对差分线来说,对间P和N的对称性是最为重要的事情,不然的话它们就是产生共模的噪声。基本上来说,只要破坏了差分线理想状态,这对差分线都会或多或少产生共模的噪声。那么我们在有共模噪声的情况下再去进行对比验证,结果就会变得不一样了。
& v' ?* U! [, U1 I& i. `9 R6 Y8 |4 ~4 J

" q8 b  d& U! @! k9 F2 q8 b3 Q" ?( Q
可以看到,没有了这个电容之后,接收端的波形变得扭曲,甚至是产生了非单调的结果。那么大家也许会问了,那你们怎么知道是不是共模噪声的影响呢?怎么看呢?
& l4 _3 h% ?$ q
3 f7 ?/ a+ X$ ~$ N& B6 N4 e我们可以看下图紫色箭头位置的波形,也就是它们产生的共模噪声的位置了。
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1 F+ O- X; e# q: C* O7 T我们可以看到,当差分线有共模噪声的时候,这个电容其实可以为我们抑制很大部分的噪声,因此能最大限度的还原接收端信号的完整性。9 F  A8 Y0 P3 R
1 e; J4 x0 U& M
( C- }1 E( Z. P, M: q8 O2 |% w# z

5 [9 e+ j6 b$ T4 m- f( k当然如果旁边的走线离这对时钟很近的话,有了这个电容,自然也能使得共模噪声串扰到旁边走线的能量削弱啦,也就是起到减小串扰的效果。7 b2 P! t* t; ], n* f9 P- a3 S

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发表于 2020-6-28 15:05:44 | 显示全部楼层

- u7 Z6 `- Z8 u, e7 a# U& t( w啥也不说了,感谢楼主分享哇!
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发表于 2024-8-27 11:35:53 | 显示全部楼层
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