AC耦合連接器的信號(hào)完整性分析.pdf

1、高速互連系統(tǒng)受許多因素的影響，例如互連密度、帶寬、信號(hào)完整性和功率需求等。隨著電子系統(tǒng)向高速度、高密度、低功耗、低電壓和大電流的趨勢(shì)發(fā)展，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸速率迅速提高，對(duì)互連的帶寬要求越來(lái)越大。如何獲得可傳輸多Gbps信號(hào)的高帶寬互連系統(tǒng)是目前許多團(tuán)隊(duì)正在研究的課題。AC耦合互連可用于芯片間傳輸高速數(shù)字信號(hào)，AC耦合包括電感耦合和電容耦合，由于AC耦合互連的信號(hào)傳輸界面是非接觸的，所以能提供比機(jī)械匹配連接更加密集、簡(jiǎn)單的互連。本論文站在

2、前人研究成果的基礎(chǔ)上，討論了使用電容耦合互連實(shí)現(xiàn)板級(jí)高速數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)目尚行?，提出AC耦合互連的有效均衡方案，增加了AC耦合互連的適用范圍；此外文中還分析和研究了同時(shí)開關(guān)噪聲抑制中的電容位置對(duì)噪聲抑制的影響。本論文的主要研究成果歸納如下：
　　1.根據(jù)AC耦合原理，設(shè)計(jì)了一種板級(jí)電容耦合連接器，將發(fā)射端信號(hào)通過(guò)兩條緊耦合傳輸線構(gòu)成的電容耦合到接收端。由于信號(hào)傳輸界面是非接觸的，插入力為零，因此消除了磨損和氧化對(duì)引腳造成的影響，使信

3、號(hào)得到更好的傳輸。仿真結(jié)果表明，文中所設(shè)計(jì)的電容耦合連接器能在信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到4 Gbps時(shí)保證信號(hào)的高質(zhì)量傳輸。
　　2.根據(jù)高速互連線間的串?dāng)_耦合機(jī)理，分析了電容耦合連接器物理結(jié)構(gòu)對(duì)接收端脈沖波形的影響，提出了連接器尺寸的選擇策略，為電容耦合連接器的設(shè)計(jì)提供了經(jīng)驗(yàn)法則。
　　3.AC耦合連接器可以用于板級(jí)互連的多Gbps信號(hào)傳輸，當(dāng)信號(hào)的傳輸速率增加或使用較大的電感(電容)值時(shí)，接收端脈沖將遭受過(guò)多的符號(hào)間干擾，不能有

4、效的恢復(fù)信號(hào)。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，通過(guò)分析接收端脈沖產(chǎn)生符號(hào)間干擾的原因，提出了驅(qū)動(dòng)端均衡的方案，并給出均衡比例的計(jì)算方法。仿真結(jié)果顯示，采用驅(qū)動(dòng)端均衡方案，能夠有效的消除符號(hào)問(wèn)干擾，可以使電感值(電容值)的選擇和信號(hào)傳輸速率相互獨(dú)立，增加了AC耦合連接器的適用范圍。
　　4.基于微波網(wǎng)絡(luò)理論，分析和研究了同時(shí)開關(guān)噪聲的傳播與抑制，提出了一種新的抑制噪聲傳播的多級(jí)電容法，該方法采用多列分布電容和增大噪聲路徑傳輸損耗，能夠有效地抑制噪聲的