线路中途容性负载对信号的影响

发表于 2025-1-25 19:00

测试焊盘，过孔，封装引线或者连接到互连线中途的短桩线，都有寄生电容，相当于容性负载。这些容性负载通常是pf级别。

假设这些容性负载导致阻抗突变为25Ω，这导致信号传输到这里，有负的信号被反射，然后入射信号降低。当信号到达负载端后返回，在这个点，又有负的信号返回到负载端。从波形上看就是信号幅度下降，下冲，振铃，上升时间增加。

下面计算一下线路中途负载电容的阻抗：

假设上升沿是线性的dV/dt=V/Tr；

如果C很小，则Zcap很大，如果远远大于50Ω，那么与传输线的阻抗并联，几乎不影响整个传输线阻抗。如果Zcap的值与传输线相当，它与传输线50Ω并联，形成比50Ω小的阻抗，就会引起信号完整性问题。

经验法则是Zcap>5x50Ω，就不会引起信号完整性问题。带入上述公式：

也即是：

假设上升时间是1nf，则允许的电容量为4pf；如果上升时间是0.25ns，则允许的电容量是1pf。

容性突变对信号上升时间的影响有一个经验公式：

50Ω传输线，对于2pf容性突变，传输信号的10-90%上升时间增加约50x2pf=100ps。50%门限的延迟累加约为0.5x50x2pf=50ps。

50%门限的延迟成为延迟累加，用这个衡量电容突变对延迟的影响比较准确。上面的经验公式比较准确，下面是仿真结果，基本能吻合：

要想降低电容突变对信号上升沿的影响，如果电容降低不了，就只能降低传输线阻抗了。

发表于 2025-1-25 22:31

讲解的资料很详细

[开发资料] 线路中途容性负载对信号的影响

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