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在电路设计中dummy的作用是: 1. 保证电路可制造性,防止芯片在制造过程中由于曝光过渡或不足而导致的蚀刻失败:如在tapeout的时候会检查芯片的density,插入dummy metal、dummy poly、dummy diff等; 2. 避免由于光刻过程中光的反射与衍射而影响到关键元器件物理图形的精度进又而影响其size:如在模拟电路的电阻、电容阵列外围加上dummy res和dummy cap等,以及关键MOS附近加dummy MOS等;

电路设计dummy的作用

信号完整性是指信号在信号线上的质量。信号具有良好的信号完整性是指当在需要的时候,具有所必需达到的电压电平数值。差的信号完整性不是由某一因素导致的,而是由板级设计中多种因素共同引起的。特别是在高速电路中,所使用的芯片的切换速度过快、端接元件布设不合理、电路的互联不合理等都会引起信号的完整性问题。具体主要包括串扰、反射、过冲与下冲、振荡、信号延迟等。

信号完整性分析概论-概念的认识

信号沿传输线传播时,其路径上的每一步都有相应的瞬态阻抗,无论是什么原因使瞬态阻抗发生了变化,信号都将产生反射现象,瞬态阻抗变化越大,反射越大。

反射的理论分析和仿真

在研究由反射引起的振铃效应前,先讨论由电路谐振引起的振铃效应。在时钟速度高达10MHz的数字系统中,振铃(Ringing)现象是设计中的显著问题。传导系统对输入信号的响应,在很大程度上取决于系统的尺寸是否小于信号中最快的电气特性的有效长度,反之亦然。电气特性的有效长度由它的持续时间和传播延迟决定,即l=Tr/D(Tr =上升时间,ps;D=延迟,ps/in)。如果走线长度小于有效长度的1/6,该电路表现为集总系统,如果系统对输入脉冲的响应是沿走线分布的,称之为分布系统。

反射引起的振铃效应——电路谐振

并联终端匹配是最简单的终端匹配技术:通过一个电阻R将传输线的末端接到地或者接到VCC上。电阻R的值必须同传输线的特征阻抗Z0匹配,以消除信号的反射。如果R同传输线的特征阻抗Z0匹配,不论匹配电压的值如何,终端匹配电阻将吸收形成信号反射的能量。终端匹配到VCC可以提高驱动器的源的驱动能力,而终端匹配到地则可以提高电流的吸收能力。

端接电阻匹配方式-并联终端匹配

磁珠的外形与电感相似,其主要功能是吸收电源、信号上的噪声等干扰。请注意到“吸收”俩个字。电容本身就可以起到滤波作用,电感和电容配合也能起到滤波作用,但这种滤波,并没有真正的将噪声消除。例如,电容的滤波其原理是在高频时建立一条通往地平面的低阻抗通道,以便将噪声泄放到地平面。而电感和电容配合的滤波,其原理是构建成一个低通滤波器,是让频段比较低的信号顺利而衰减的通过,而阻断频段比较高的噪声,低通滤波器对高频噪声而言,近似一个极大的电阻。高频段噪声遇到这个极大的电阻,只能是被反射回去,基于该原理,应用低

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电路磁珠的滤波机理

反射(reflection)和我们所熟悉的光经过不连续的介质时都会有部分能量反射回来一样,都是信号在传输线上的回波现象。此时信号功率没有全部传输到负载处,有一部分被反射回来现象。

Cadence Allegro 17.2 新的反射流程让信号反射仿真分析更加便捷高效

​通常添加泪滴的目的是:增加线与过孔和焊盘的连接强度,提高DFM(可制造性);减少引脚、过孔与信号线的宽度变化造成阻抗突变而带来的反射等信号完整性的问题。

allegro泪滴(teardrop)的添加和删除  ​

​走线过孔与元器件通孔在内层的焊盘具有寄生电容的效应,易造成阻抗不连续,导致信号反射,从而影响信号完整性,allegro提供简单快捷的误判设计功能,可在设计端就将无走线连接层的焊盘去除,最大限度地保证过孔或通孔处与走线阻抗一致。

allegro无盘设计  ​