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高速差分信号(PCIe)的耦合电容为什么要放在TX端?

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发表于 2015-12-5 16:04 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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高速差分信号(PCIe)的耦合电容为什么要放在TX端?
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发表于 2019-10-31 10:21 | 只看该作者
都忘了自己說過什麼了!% o1 Y) s% Y/ V0 Q+ o4 x9 S% P0 O' o
6 n9 i5 k- [' g% `# ^, \; G8 Z1 t
https://www.eda365.com/thread-117442-1-1.html0 g- H1 S7 R0 m; k6 p" e

2 S! ^5 Z1 I" U. q) z一目十行過目即忘! F6 G5 j* J' r  R5 T9 b( n+ }
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发表于 2015-12-7 16:55 | 只看该作者
板载devic靠近发送端放置是一个习惯问题而已,其实放在哪个位置都没有关系,靠近发送端有个好处是可以少换层,出线方便些(毕竟高速信号不适合在表层走太远);3 H4 F) d7 r& I
如果高速信号有经过连接器,那么AC电容靠近连接器放置,500mil以内。毕竟连接器附近是有比较大的寄生电容的(这个理由是我自己理解的,不喜可以忽略);
- ~: ?% ]% \. V- _5 C& }1 w, m  |还有一点就是要记住AC电容的容值不是固定的,都是范围值。

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发表于 2016-1-14 16:37 | 只看该作者
本帖最后由 vdakulav 于 2016-1-14 16:57 编辑 ) k$ q: c4 f1 r, W' ]$ a8 I( D9 x

. `! Y. Q: _1 I5 b4 r3 u4 W7 P4 o呵呵,这个还真是研究过!" |/ {0 g  c5 R+ G5 Z: A0 ^, a
1、上述各位的回答都是错的!PCIe标准里面明确规定:当两个设备通过连接器互联时,必须放置交流耦合电容到TX端2 K% p& n4 R& _( E+ L& \, {
2、放远放近最大的不同时高速信号传输中的介质损耗和趋肤效应不同,当放置靠近rx端时,介质损耗和趋肤效应产生的衰减较大,因此,电容引发的阻抗不连续反射效应降低,可以通过高速互联模型推导出,在靠近rx端的1/4处是比较理想的,实测也是如此;但是当距离不远时,区别不是特别大,因此,pcie标准中,对于板级的电容放置并没有要求。1 f# Y4 N4 J; B3 n, o( V' N
3、当加入连接器时,串扰和寄生电容/电感增加,互联线上损耗增多,其损耗减小了低频分量信号幅度,对于高频虽有减小但是减小幅度倍数没有低频多,如果放置在rx端,低频信号就衰减的太多了,但是,并不是不行;实测信号,也会发现放置在tx端时信号完整性更好一些(相对而言),而放置在rx端,如果距离长,信号整体衰减的比较厉害;6 ^3 Q7 \! S+ R4 |, p
4、为了完善高速信号的可靠性,pcie在发送端加入了去加重技术,这进一步衰减了低频信号,如果再将电容放置远端,那么低频信号就是“雪上加霜”了;但是,也并不是不行;因此,有些设计里面,在tx和rx端都加电容,根据实际效果选择使用。同时都用的也存在,但是不建议这种用法,效果比较差!
/ ?8 p9 w5 a+ f" I  {+ G# x综上:因为:连接器带来的信号干扰+去加重技术,导致低频信号幅度加剧衰减,没有和高频信号幅值同等衰减,信号整体“形状”发生畸变了,在这种情况下,要适当的调整低频信号衰减,因此,放置在tx端是非常必要的!但是这种做法加剧了容抗不连续反射的影响,因此,信号比起没有使用连接器还是要差的!& o  R, k7 v# D) T& _
另推广:
' ^( ~7 t# ]6 y) `1、凡是使用连接器的高速信号(背板高速信号设计),一般都是放置在tx端!6 t$ S1 Q- ~. D, O2 a
2、上述条件的例外是:如果使用了均衡器或预加重技术,当然还是放在rx端好了!  q, m6 Z: H- T1 p: ]( i
3、因此,放置在哪一端,必须要根据该信号的处理技术和构成而言要分析驱动器的方式、电平逻辑构成、信号类型等,传统经验放置在rx端并不一定好用!6 s* _/ S, C3 J5 A

点评

“PCIe标准里面明确规定:当两个设备通过连接器互联时,必须放置交流耦合电容到TX端” 这个规定实际上说的是TX侧加隔直电容是强制执行,RX侧则不必。其目的是使系统设计具有有良好的一致性,特别是多名工程师参  详情 回复 发表于 2019-10-31 06:47
受教了,有机会仿真下。  详情 回复 发表于 2019-10-30 16:33

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2#
发表于 2015-12-5 20:11 | 只看该作者
理论上来讲AC耦合电容放在哪里都是没有问题的,AC耦合电容主要的还是为了考虑的是电平转换。

点评

恩,对于理想的AC电容,的确放哪里都OK,但是网上有人仿真之后发现,对于非理想器件,电容放在接收端比放在发送端好一些,不理解!  详情 回复 发表于 2015-12-6 11:43

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4#
发表于 2015-12-6 00:49 | 只看该作者
求大神回复我,解释下差分耦合电容的工作原理

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5#
 楼主| 发表于 2015-12-6 11:43 | 只看该作者
菩提老树 发表于 2015-12-5 20:11
% }( O' z  x1 r/ o  u. w4 y理论上来讲AC耦合电容放在哪里都是没有问题的,AC耦合电容主要的还是为了考虑的是电平转换。
7 X: e0 L7 @& h& c5 A3 }
恩,对于理想的AC电容,的确放哪里都OK,但是网上有人仿真之后发现,对于非理想器件,电容放在接收端比放在发送端好一些,不理解!
( v# q7 d* B. @( C% p/ o- |# x
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点评

那效果差距不会差很多。 没有规定说过pcie 的AC电容要放再发送端,你可以看intel的layout guide,里面说是可以放再发送端或者接收端,放在最开始或者最后面的1/4部分  详情 回复 发表于 2015-12-6 17:49

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6#
 楼主| 发表于 2015-12-6 11:45 | 只看该作者
12345liyunyun 发表于 2015-12-5 21:34
, m, S5 \' {( M% D$ _* I1 r5 o- D协议规定
2 R+ T% |# C# b7 S. E
AC电容无论放在哪里都能达到block DC 的目的啊,这怎么理解?
8 A* r' y) N& U3 D' ]7 d9 j7 I9 M0 {) F9 M4 F

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7#
发表于 2015-12-6 17:49 | 只看该作者
kobeismygod 发表于 2015-12-6 11:435 k1 v: X- n7 }# p1 d
恩,对于理想的AC电容,的确放哪里都OK,但是网上有人仿真之后发现,对于非理想器件,电容放在接收端比放 ...

" i! c+ S6 r4 g; ^/ Q那效果差距不会差很多。9 a0 M4 k7 {8 v
没有规定说过pcie 的AC电容要放再发送端,你可以看intel的layout guide,里面说是可以放再发送端或者接收端,放在最开始或者最后面的1/4部分

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9#
发表于 2015-12-8 19:05 | 只看该作者
在PCIE上解释不了时,请回到音频功放输入输出的耦合电容上来理解,你看大多数人是怎么放的,道理是什么呢?

点评

前两天在网上看到一篇文档,分析的挺好。 总结来说就是:电容越小的话,整个通道的低频能量通过性变差,当有非平衡码流出现,导致信号jitter变大,所以是电容大一些比较好,但是也不能太大,因为大电容的高频特性一  详情 回复 发表于 2015-12-11 13:30

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 楼主| 发表于 2015-12-11 13:30 | 只看该作者
wangshilei 发表于 2015-12-8 19:05% W7 R' m7 }- Y# I
在PCIE上解释不了时,请回到音频功放输入输出的耦合电容上来理解,你看大多数人是怎么放的,道理是什么呢?
0 F# ^& L) K( }' [1 b5 G% ]/ l
前两天在网上看到一篇文档,分析的挺好。! ~1 e+ {- ^) ^! A( f6 h
总结来说就是:电容越小的话,整个通道的低频能量通过性变差,当有非平衡码流出现,导致信号jitter变大,所以是电容大一些比较好,但是也不能太大,因为大电容的高频特性一般都不是很好,也会影响类似PCIe这样高频信号的信号质量,所以权衡下来0.1uf会比较合适。
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  • TA的每日心情
    奋斗
    2019-11-19 16:19
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    [LV.1]初来乍到

    12#
    发表于 2019-10-30 16:33 | 只看该作者
    vdakulav 发表于 2016-1-14 16:37% `3 T4 `  x) p, a0 O' e
    呵呵,这个还真是研究过!2 k" j3 ]& Z  ~6 h/ x5 {) W. _: E
    1、上述各位的回答都是错的!PCIe标准里面明确规定:当两个设备通过连接器互联 ...
    * a  {6 U: {( J) O" n! N
    受教了,有机会仿真下。

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    13#
    发表于 2019-10-30 18:15 | 只看该作者
    PCIe标准里面明确规定:当两个设备通过连接器互联时,必须放置交流耦合电容到TX端* s" H8 S1 m) D/ e' Q
    ! L9 D# b% c6 L
    2、上述条件的例外是:如果使用了均衡器或预加重技术,当然还是放在rx端好了!
    5 E' i1 V- M0 j) M3 }) N7 p4 ?
    PCIe DC BalanceDe-emphasis 好像兩項都有耶~6 z# Q+ L2 |( C
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    到底是想怎樣???
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    14#
    发表于 2019-10-31 06:47 | 只看该作者
    vdakulav 发表于 2016-1-14 16:37; [3 L+ K# Y- g# j1 r
    呵呵,这个还真是研究过!# H7 L, B* w  L+ Y9 _1 J  ]
    1、上述各位的回答都是错的!PCIe标准里面明确规定:当两个设备通过连接器互联 ...
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    “PCIe标准里面明确规定:当两个设备通过连接器互联时,必须放置交流耦合电容到TX端” ; M* L( r+ r) b/ L# M6 Z3 Z
    7 c0 P8 \( @  Y% B; v
    这个规定实际上说的是TX侧加隔直电容是强制执行,RX侧则不必。其目的是使系统设计具有有良好的一致性,特别是多名工程师参与的复杂项目,可以通过这样的规范杜绝直流隐患、提高项目的一次成功率。
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