AC耦合电容位置对信号的影响-凡亿课堂

单从焊盘这一点来看，可以看到阻抗一般会比较小，但是对信号未必造成比较大的影响，可问题就在于，整个链路的阻抗不连续点不止这一处；

比如，信号BGA处的焊盘，扇出孔，连接器等都是阻抗不连续处，那么这些地方和电容的焊盘就会互相影响，我们来看S参数：

可以看到，红色为仅有电容焊盘时的反射，在与扇出孔级联后会变得更差（蓝色），他们之间的距离越大，S11越差（粉色）；

下面看一下TDR：

只有电容焊盘时的TDR

扇出孔和电容焊盘之间走线为60mil

扇出孔和电容焊盘之间走线为600mil

这说明，两个阻抗不连续点之间来回反射会使信号低频段恶化，而两个阻抗不连续点之间的距离越大，这种表现越明显，信号开始受影响的频率也越低；

那么，此时对于信号的影响是什么样的呢，来看一下对于5Gbps速率的信号：

驱动端信号波形如下：

信号频谱如下：

信号中的频谱成分比较多；

当电容焊盘距离扇出孔间距为60mil，对应S11曲线中的蓝色曲线，此时，在信号基频，2.5GHz及其谐波受到第一个反射峰值的影响，反射在-10dB左右，不是很大，因此波形受到了一些影响，波形图如下：

扇出孔和电容焊盘距离为60mil

当电容焊盘距离扇出孔间距为600mil时，对应上面的S11曲线中的粉色曲线，此时，在信号基频，2.5GHz及其谐波受到前三个反射峰值的影响，反射在-10dB到-5dB左右，比较大了，因此波形受到了一些影响，波形图如下：

扇出孔和电容焊盘距离为600mil

可以看到，此时，对5Gbps信号已经略有影响了，而且，当电容位置距离扇出孔更远时，信号更差；

此时，似乎信号仍然是比较好的，完全可以接受的，但是要注意，此时只考虑了，电容焊盘和扇出孔的影响，还有损耗、其他反射、串扰、抖动、连接器等诸多因素没有考虑，我们需要做的是优化好每一步；

继续看10Gbps信号：

仿真使用信号的频谱如下：

当电容焊盘距离扇出孔间距为60mil时，对应S11曲线中的蓝色曲线，此时，在信号基频，5GHz及其谐波受到第一个和第二个反射峰值的影响，基频反射在-10dB左右，不是很大，而10GHz到20GHz这一段频率分量反射则有-2dB左右，因此波形有一些高频噪声，波形图如下：

扇出孔和电容焊盘距离为60mil

当电容焊盘距离扇出孔间距为600mil时，对应上面的S11曲线中的粉色曲线，此时，在信号基频，5GHz及其谐波受到很多个反射峰值的影响，基频反射在-5dB左右，比较大了，而10GHz到20GHz这一段频率分量反射则有-2dB左右，因此波形不仅有高频噪声，还有一些变形，波形图如下：

扇出孔和电容焊盘距离为600mil

可见，基频受到影响后，波形会非常差；

下面看25Gbps信号：

仿真使用的信号波形如下：

仿真用的信号频谱如下：

当电容焊盘距离扇出孔间距为60mil时，对应S11曲线中的蓝色曲线，此时，在信号基频，12.5GHz及其谐波受到第一个和第二个反射峰值的影响，基频反射在-5dB左右，比较大了，而25GHz到40GHz这一段频率分量反射则有-1dB左右，非常大，因此波形有比较大的高频噪声，而且波形变形比较厉害，波形图如下：