Mini SAS連接器的信號完整性分析.pdf

1、在過去時鐘頻率僅為kHz或MHz的低速時代，電路設(shè)計的工作主要集中在其功能和邏輯的實現(xiàn)上，默認(rèn)信號可以準(zhǔn)確無誤地從發(fā)送端傳輸?shù)浇邮斩?。如今，隨著信息技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，互連器件越來越趨于小型化和高速化，信號邊沿越來越陡峭，所包含的有效頻率也越來越高，運用傳統(tǒng)方法設(shè)計的產(chǎn)品可能會由于傳輸線效應(yīng)引起信號完整性問題，導(dǎo)致信號不能夠保持原有的時序和幅值從發(fā)射端傳輸?shù)浇邮斩耍瑥亩荒芡瓿烧５男盘杺鬏敼ぷ?。因此，對于高速互連系統(tǒng)而言，解決信號完

2、整性問題是關(guān)鍵且必要的。
　　連接器是一種通過電信號的傳播來使得互連電路連通的電子器件，它擔(dān)負(fù)系統(tǒng)內(nèi)部及系統(tǒng)與系統(tǒng)之間信號傳遞、電能以及電磁能量傳輸?shù)闹厝?，確保信號可以準(zhǔn)確無誤地從一個電路傳輸?shù)搅硪粋€電路中，因此解決連接器的信號完整性問題對于各個系統(tǒng)的傳輸性能提高非常重要。
　　本課題以一款MiniSAS（SerialAttachedSCSI）外部連接器為研究對象，結(jié)合信號完整性分析理論，通過仿真和測試相結(jié)合的方法來研究在連

3、接器的整個高速互連結(jié)構(gòu)中容易產(chǎn)生阻抗突變的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)對信號完整性的影響，如切換卡PCB的金手指及焊盤結(jié)構(gòu)、連接器Pin針與PCB金手指的配合處結(jié)構(gòu)以及PCB焊盤與線纜配合處的焊點結(jié)構(gòu)等。首先，利用三維電磁結(jié)構(gòu)仿真軟件對該連接器進行模擬仿真，并通過仿真結(jié)果分析其時域特性，如特性阻抗，以及頻域特性，如S參數(shù)。然后，在測試前采用TRL（Thru-Reflect-Line）校準(zhǔn)方法對包含整個連接器的待測系統(tǒng)進行校準(zhǔn)，并設(shè)計專屬于本款連接器的測試夾

4、具。最后，使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對該連接器進行測試，通過測試得到的各S參數(shù)與仿真得到的各S參數(shù)進行對比，進而來驗證仿真結(jié)果的有效性與準(zhǔn)確性。
　　通過本課題的研究主要得出以下結(jié)論：1）通過測試得到的各S參數(shù)與仿真得到的各S參數(shù)一致，仿真方法和仿真結(jié)果是真實有效的；2）減小切換卡PCB金手指和焊盤的寬度可以有效提升阻抗，以達到阻抗匹配的效果；3）截去連接器Pin針與PCB金手指連接配合處的部分余留結(jié)構(gòu)可以將配合處的阻抗提升至90左右，并