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一博科技自媒體高速先生原創(chuàng)文 | 黃剛
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# k& s6 @3 v, z) h' k; m對于SI工程師而言,沒有什么事情比把PCB結(jié)構(gòu)的仿真結(jié)果和測試結(jié)果擬合上更令他們感到開心的了。因為能做到這一步,說明了仿真的可靠性,進而可以通過仿真解決大部分的問題,這可謂是PCB行業(yè)的一大福音。6 {. ?/ J$ s+ P0 A- F, ?
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這也是我們高速先生一直以來的夢想,仿測擬合,雖然只是很簡單的四個字,但是需要包含的理論知識,軟件使用以及測試方法卻需要很長時間的積累。高速先生也在這方面一直在做深入的研究,發(fā)現(xiàn)這的確是一個苦差事。剛好今年的文章中就有一篇講得比較透徹的仿真測試擬合的案例,下面我們一起來看看。% T' G; d0 S2 `1 [
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題目有點長,但是也很容易理解,講的就是對差分過孔的分析,分析的方法就是通過仿真和測試進行擬合。* v6 J! I" D" r/ W
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大家可能覺得無非就是一對過孔嘛,會3D仿真的人不用半天就能把它建模出來,測試嘛,投一塊測試板,然后把這對孔做上去,通過網(wǎng)絡(luò)分析儀一測不就OK了嗎。恩,總體思路的確是這樣,但是隨著文章的深入你會發(fā)現(xiàn)就有一些因素實際上很難去把控。3 Q7 Y' h) c3 w+ u/ o
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文章的開場白,首先是對過孔的特性進行一番介紹,例如過孔的危害是怎么樣的,會影響阻抗啦,會減緩上升時間之類。
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然后給出的總體思路與大家的不謀而合,你會發(fā)現(xiàn)除了我們上面說到的那幾個核心步驟之外,還多了一些有的朋友可能沒聽過的步驟,例如de-skew、de-embedding等等,這都是測試中會遇到的專業(yè)術(shù)語,我們這里先不講,賣個關(guān)子哈。
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' {* N& X3 B3 y: R& z本文需要進行仿真測試對比的是一對從L7層換到L16層的過孔,通過做一根L7層和L16層的走線把兩邊去嵌掉,得到我們所關(guān)心的過孔結(jié)構(gòu)參數(shù)。, X& F7 b3 q5 a6 X* b" x
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在去嵌之前,作者先用網(wǎng)分測試出上面三個結(jié)構(gòu)的參數(shù),結(jié)果似乎有點奇怪。為什么L16層的走線損耗差得那么厲害,甚至比多一對孔的L7轉(zhuǎn)L16的結(jié)構(gòu)還差呢?這說不過去。
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* C, Y' q; l2 S當作者看到上面結(jié)果的模態(tài)轉(zhuǎn)換也是L16層比較差的時候,大概知道了原因,肯定是由于這對差分線的P和N之間有延時差,也就是skew造成的。然后立馬把L7和L16的走線的P和N單端線的延時拿出來一比,果然證實了這一點。L16層的P和N的延時非常的大,因此造成了損耗在高頻的急劇下降。) T- v3 R$ |) ] U" }" T
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9 l3 T( k f$ C" F如果大家沒注意這一點,直接拿來去嵌的話會怎么樣呢?很可能會得到一個錯誤的S參數(shù),高于0dB。" c" k" w& R: ^( \' h- a2 ?9 W4 ~/ x
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8 y1 F# r: y. h2 E為什么P和N會有那么大的skew?主要原因還是由于玻纖效應(yīng)的影響。L7層和L16層其實都遇到了玻纖效應(yīng),只不過程度不同而已,這也從側(cè)面說明了玻纖效應(yīng)的概率性。
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# B3 u+ w% b* a C# K如同前文所說,如果我們就這樣去嵌的話,得到了所謂過孔的結(jié)果就是下圖這樣的。
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那我們應(yīng)該怎么辦呢?難道需要重新再投一板測試板?先不用哈,我們看看能不能在當前測試數(shù)據(jù)的情況下做一些優(yōu)化,把skew給去掉,也就是de-skew了。
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* H8 V6 a* m; G& q* l# P4 F這是本文最核心的內(nèi)容,也是最難理解的一步。它通過損耗與相位之間的公式,從中反推出相位差,然后通過補償?shù)姆绞桨褍蛇叺膕kew抹平。8 t5 d3 h2 W; Z0 d& Z
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完成這一步運算之后,再來看優(yōu)化后的測試數(shù)據(jù),就會發(fā)現(xiàn),skew的影響基本沒有了。, |( y/ p! u$ F; \: ?9 a9 y& X
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; Y9 n; Z: O8 T. O# s. v優(yōu)化后的損耗測試結(jié)果就和我們預(yù)期的比較吻合了。9 _- h/ g. p4 V! i* O
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這個時候再去通過相關(guān)去嵌軟件,就能真正的進行去嵌,得到過孔的真實參數(shù)。1 p/ z& \. c, f5 A4 X3 E7 C
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有了測試結(jié)果,后面就要進行仿真了。仿真相對難度小一點,通過對過孔的幾個參數(shù)進行掃描,考慮一定的加工誤差之后,就能確定一組加工后的參數(shù)值,從而使過孔的仿真結(jié)果和測試結(jié)果達到基本的吻合了。
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0 }* r, o8 I- n' {3 _2 q" } ^好,篇幅關(guān)系,本文的主要內(nèi)容就和大家分享到這里了。 j* G, x) Q7 t- |9 z) `/ }
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