經(jīng)常有朋友問問題的。很多時(shí)候一個(gè)問題來來回回也就幾條信息，也不知道朋友們有沒有弄明白，實(shí)在不是因?yàn)楦咚傧壬粯芬庹f更多，而是百來個(gè)字，又沒有圖實(shí)在是很難把一個(gè)問題說清楚的。所以催生了《抽絲剝繭》系列文章，高速先生將專門撰文來解答各位朋友平時(shí)提出的問題。

 

本期問題是這樣的“12G信號，通過增加過孔避免stub的影響是好是壞？三個(gè)過孔有問題嗎”？

 

其實(shí)看到這個(gè)問題的時(shí)候，小陳的心里是樂呵呵的，12G信號，終于跟小陳心中的“高速”沾上邊了。在這里，先拋出第一個(gè)論點(diǎn)，當(dāng)前大部分板卡厚度都在2mm左右，10Gbps以上的信號過孔有非常嚴(yán)重的影響，6Gbps以下的設(shè)計(jì)基本不需要考慮過孔。原因在《反射詳解》中有說明，一個(gè)幾十mil的過孔或者stub，低頻信號根本“感受”不到。

 

其實(shí)，評估一個(gè)通道能否正常工作的標(biāo)準(zhǔn)就是信號協(xié)議，發(fā)送芯片滿足信號協(xié)議，通道性能滿足信號協(xié)議，接收芯片滿足信號協(xié)議，那這樣發(fā)送與接收芯片就能正常的通信了。而信號協(xié)議中，基本上是不會(huì)要求通道走多長打多少個(gè)孔的，而是以插損，回?fù)p，模態(tài)轉(zhuǎn)換等指標(biāo)去約束。要知道一個(gè)做得好的過孔損耗可能只有0.2dB，一個(gè)做得差的的過孔損耗會(huì)達(dá)到2dB。而SI工程師不可能要求設(shè)計(jì)工程師把走線，過孔做到多少dB以下（如果是這樣的話SI工程師也就沒有存在的意義了），而會(huì)將這些變成過孔個(gè)數(shù)的要求，過孔結(jié)構(gòu)的要求，走線長度的要求等等，也就成為了我們的layout guide。

 

讓我們來對比一下過孔少stub長，以及過孔多無stub。下面的比較中，藍(lán)色通道為一個(gè)過孔，過孔長度為10mil，stub為70mil；紅色通道為兩個(gè)過孔，過孔長度為70mil，stub為10mil。唯一的變量為過孔的阻抗。

 

當(dāng)過孔阻抗做的很好（50歐姆）時(shí)，插損曲線是這樣子的：

當(dāng)過孔阻抗偏低（34歐姆）時(shí)，插損曲線是這樣子的：

當(dāng)過孔阻抗偏高（71.5歐姆）時(shí)，插損曲線是這樣子的。

可以看到，如果阻抗做的好的話，通道本身的參數(shù)也是非常好的，這個(gè)結(jié)論不止適用于兩個(gè)過孔，同時(shí)適用于多個(gè)過孔。而阻抗偏小的情況下，孔多stub短也是優(yōu)于一個(gè)長stub的。至于阻抗偏高的情況，10G之前單個(gè)過孔會(huì)比孔多stub短好一些,但是這種情況基本上是不需要考慮的了，如果過孔阻抗有那么容易偏高的話，SI工程師也不需要那么辛苦的去優(yōu)化過孔了。

 

但是，注意這里有但是。Stub長的問題，通過背鉆非常容易解決。而過孔阻抗優(yōu)化這件事情，就不是那么簡單了，需要一定的經(jīng)驗(yàn)積累。而且過多的過孔，可能會(huì)使過多的噪聲注入平面腔體，造成整個(gè)系統(tǒng)的不穩(wěn)定，這個(gè)也需要綜合把控。

 

回到最開始的問題，通常12Gbps的信號，30mil的stub是可以接受的，略微做一些阻抗優(yōu)化（選用8-10mil的過孔，稍微將反焊盤加大一些），三個(gè)過孔也并不算多。小陳這邊調(diào)試成功的12G案例中，通道較復(fù)雜的有6對過孔+三個(gè)連接器+接近半米長的走線。