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时钟信号的差分电容,一般人我不告诉他!


品慧电子讯差分电容?没看错吧,有这种电容吗?当然是没有的,只是这个电容并联在差分信号P/N中间,所以我们习惯性的叫它差分电容罢了。如下图一中红色框中所示即我们今天的主角,下面容我慢慢给大家介绍。差分电容差分电容图一大家看到它是否有种似曾相识又不曾见过的感觉?确实,它只不过是一个普普通通的不起眼的电容罢了!但是,如果它真的只是一个普通的电容,高速先生也不屑拿出来和大家讲了,其实它普通的表面隐藏着很深的道道。到底有什么呢?嘘!一般人我不告诉他!图一是Intel平台设计指导上经常可以看到的DDR3时钟拓扑结构,我们也经常会在仿真实践中去人为的添加这个差分电容,如下图二时钟信号一拖四所示为我们在设计中看到的一个真实案例。无差分电容的时钟信号拓扑及波形图二 无差分电容的时钟信号拓扑及波形123下一页>
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虽然看起来这个波形还凑合,没有太大的问题,但还是有优化的余地(工程师的强迫症又来了,真是伤不起啊!),可以通过在前端并联一个电容来优化,如下图三所示为并联了2.2pF差分电容后的拓扑结构和仿真波形。有差分电容的拓扑结构和波形图三 有差分电容的拓扑结构和波形在前端加了差分电容后,虽然上升沿有微小的变缓,但波形真的是呈现了一个完美的正弦波曲线,振荡消除了,实在是苦逼的工程师们居家(埋头实验室)旅行(客户现场出差)、杀人灭口(消除反射等)之必备良方。此优化设计也已经投入使用,在加了这个电容后系统能稳定运行在800MHz的频率,如果没有焊接这个电容,系统只能稳定运行在667MHz,运行到800MHz时系统时有错误发生。看到这里,一些脑洞大开的工程师可能会问,这个电容的位置有什么讲究吗?我可不可以把这个电容放在最后面那个颗粒?高速先生就喜欢有人提这种高质量的问题。下面还是看看仿真结果吧。首先看看将电容放在第一个颗粒处的仿真结果,如下图四所示。电容在第一个颗粒处的拓扑和波形图四、电容在第一个颗粒处的拓扑和波形<上一页123下一页>
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可以看出此时波形已经没有放在前端(靠近发送芯片端)时的完美了,甚至出现了振荡的小苗头。接着把电容放在最后一片颗粒处,仿真结果如下图五所示。电容在最后处的拓扑和波形图五 电容在最后处的拓扑和波形此时波形振荡甚至比没有电容的效果还明显,仿真结果表明此电容还是不要放在末端为好,最好的位置还是靠近发送端吧。<上一页123
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