阻抗波动对FPD Link的影响

阻抗波动对FPD Link的影响_第1张图片

        在高速PCB设计中,经常会遇到这样的问题:

        由于信号换层,传输线会在微带线和带状线之间转换,再加之PCB制成能力的差异,换层后阻抗会出现不同程度的波动,那么,对于高速接口应用而言,这种阻抗波动到底被控制在什么程度是合适的呢?

        示例中,以三段传输线形成不同的阻抗组合,旨在模拟不同的阻抗波动变化情况,并以100欧姆作为目标特性阻抗值,列举了四种不同的阻抗波动的组合,其中组合1和组合4模拟了不同的阻抗换层情况,组合2和组合3模拟不换层的情况,但是,组合2较之组合3,整体更接近于目标阻抗值。

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        并以FPD Link IV接口作为评估对象,FPD Link是TI推出的高速串行信号传输解决方案,目前被广泛应用于车载高级驾驶辅助系统 (ADAS) 和信息娱乐显示设计中,最新的FPD Link IV单通道速率更是超过10Gbps,并且,已知其负载端口是差分100欧姆的阻抗设计要求。

        本文以DS90UH983作为发射端,DS90UH984作为接收端,设置编码速率为12.528Gbps,中间以三段传输线进行互连。

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        从得到的眼图综合效果来看,组合1效果最差,组合2效果最好。

        再以DS90UH981作为发射端,DS90UH988作为接收端,同样设置编码速率为12.528Gbps,中间以三段传输线进行互连。

        得到的眼图效果,几乎与前者呈现相同的趋势,即组合1效果最差,组合2效果最好。

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        经过上述的两组仿真对比,可以得出的结论如下:

        1. 阻抗波动会对眼图效果产生负面影响,并且,当负载失配明显时(即第一张图中,两端阻抗相较于目标阻抗差距更大时),这种负面影响将会进一步加剧;

        2. 连续阻抗只有更接近于目标阻抗时,眼图效果才可以达到最佳(即眼高和眼宽值均最大)。

        综上所述,对于FPD Link IV应用而言,传输线特性阻抗,还是设计为更接近于100欧姆才更加合适,此方法亦可扩展沿用到其它高速接口的评测中。

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