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高速信号SATA、PCIE、USB3.0等差分线串接0.1uf电容问题

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1#
发表于 2015-3-6 16:16 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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  大侠们and高手们,小弟新手,近来看了一些公司前辈设计,有一点不明,在一些高速信号线,如SATA、PCIE、USB3.0等这些差分数据线上都穿有一个0.1uf的电容,请问这具体是何用意?是隔直,防止CPU与芯片间直流电平的互相影响?难道是为了信号质量?如果不接会出现怎样的现象或者潜在风险?这个电容的取值有讲究吗?电容放置的位置是否都是在驱动端(有看到说是有做匹配作用,放置终端的)?问题有点多,哈哈哈,望不吝赐教啊

该用户从未签到

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发表于 2015-4-28 09:22 | 只看该作者
1.高速线上的0.1uf的电容是交流耦合电容,只要是交流耦合必须要的,否则就是直流耦合了。
8 y1 O4 L% x0 z# W5 a2.关于0.1uf电容的选择。不是仅仅选择0.1uf这个值而已,电容选择的大小要看高速信号的频率(ex1G  10G 25G),也要看是否其需要传输低频信号(长0  长1的那种)。  根据具体情况会有不同。  但是为i什么我们一般都是选择0.1uf的电容呢? 因为这个值基本可以满足大多数到10G的应用。     
- i4 f- {8 X' ^$ u3.不是选择了此0.1UF的电容就完事了。电容的封装设计也非常重要。 电容的封装一般选择越小越好,常用0201的。目的是减小电容处瞬态阻抗偏低。 故会在电容处的焊盘特殊处理。 电容的ESR ESL(特别重要)尽量小。

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支持!: 5.0
很好,谢谢  详情 回复 发表于 2020-2-19 11:53
受教了  详情 回复 发表于 2019-1-11 10:53
支持!: 5
这个答案说的非常详细了  发表于 2015-6-25 22:57
又学习了!!!!!  详情 回复 发表于 2015-6-18 11:34
若华110[/backcolor]兄弟的回答比较全面,赞一个,我补充一下: 1、电容看成一个阻抗不连续点(所以要求尽量跟传输线匹配),如果靠近接收端放,相同的反射系数下,信号经过通道衰减之后再反射会比一开始就反射的  详情 回复 发表于 2015-4-29 07:14
支持!: 5
很全面啊。高手,赞  发表于 2015-4-28 21:07

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发表于 2015-4-29 07:14 | 只看该作者
若华110 发表于 2015-4-28 09:22. M+ B) k. A/ ]( \1 L" _
1.高速线上的0.1uf的电容是交流耦合电容,只要是交流耦合必须要的,否则就是直流耦合了。* W4 a3 H9 S! p9 g6 y
2.关于0.1uf电容 ...
: A1 M3 l2 p, W0 Y8 Z  n7 q
若华110兄弟的回答比较全面,赞一个,我补充一下:
" b$ c0 M2 }% w: N8 j3 |
5 ]2 w( g, b, c1 J5 [' E
1、电容看成一个阻抗不连续点(所以要求尽量跟传输线匹配),如果靠近接收端放,相同的反射系数下,信号经过通道衰减之后再反射会比一开始就反射的能量小。所以大多数的串行链路都要求靠接收端放,使用ADS仿真也可以发现放在接收端眼图质量要好。另外,在信号传输过程中,也可能串扰进去一些直流分量,导致接收出问题,所以对于高速差分信号(要求交流)一般加入耦合电容。耦合电容容值标准上有要求,太大太小都不好。: P6 C" }  d" n0 s4 G5 X7 B

7 h& j$ h4 Z$ E( O6 Q; r8 d: c

  q' J) [# Z! r9 T' o: t2 a# u3 D2 M2、在SATA信号传输的过程中会有衰减,传的距离越长衰减会越厉害,所以会给他一个载波(也就是直流分量),在进入IC或都SATAdevice后再用串电容的方法把直流分量滤掉,这样做会有比较好的信号质量。也就是隔直作用。
, ]: l% s; {: R% X# D0 K. U1 C) u/ S* \, Z6 x4 L
; n- r7 a) `- P. y# j
3、PCIE放在发送端是协议规定的, 记得放在近端TX是给detector 做充电检测device用的。1 E$ C, D# O) e8 }

) w/ }& t/ p" [5 g* `) R. t: s$ |' q: M) X

# O! j* c9 l! e. x9 H, [! x
  g3 @4 y# f6 m. e% D; V" `3 U9 c: Y

. ~) X! @9 o7 H1 x1 m

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但是我看原厂都是要求电容靠近连接器端或金手指端放置  详情 回复 发表于 2020-5-19 09:48

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发表于 2015-3-7 22:54 来自手机 | 只看该作者
myeda_365 发表于 2015-3-6 17:26
/ K) U9 X8 w* ^9 f; S) G不是AC电容不是已经隔直了吗?提供正确的直流偏置是什么意思
$ z6 ?1 N/ Q& G' a$ D
Sink端的直流偏置电压和source端的直流偏置电压不一样,故要采用ac电容耦合信号。
2 L% K- r* H5 p0 d7 D

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 楼主| 发表于 2015-3-6 17:00 | 只看该作者
中臣 发表于 2015-3-6 16:53
/ p( b; \9 H& m& l摆放位置一般建议都是放在接口端, 禁止放在中间部分。
+ W% X; x% O6 v
谢谢回答,看到很多说放置在接收端,但是想想如果只是隔直,应该放驱动端也是问题不会太大。哈哈# W" g* Z# A  G& d

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 楼主| 发表于 2015-3-6 16:51 | 只看该作者
fallen 发表于 2015-3-6 16:221 s! [" ]! P: F/ v) R
放在哪里,差别不大。

; `: V5 Q. M  J9 b2 U* T+ z2 `恩,如果说是为了隔直,那确实放置位置应该就影响不大了。$ r0 k) {$ w9 ^$ y/ M1 W
选择注意阻抗怎么说,看连续的0或1,意思是根据编码方式看最长的0或1来计算它的频率,根据这个频率来估计电容选值?如果不接会不会出现工作不了的现象?
+ B3 l; l+ @3 M# C3 p2 o

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基本上就是这个意思  详情 回复 发表于 2015-3-6 17:22

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2#
发表于 2015-3-6 16:21 | 只看该作者
基本上是隔直的作用.
; X" J& @! l( S1 F4 C选择就是注意阻抗,不是单纯看信号频率,需要了解连续0或者1出现的周期(频率)

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3#
发表于 2015-3-6 16:22 | 只看该作者
放在哪里,差别不大。

点评

恩,如果说是为了隔直,那确实放置位置应该就影响不大了。 选择注意阻抗怎么说,看连续的0或1,意思是根据编码方式看最长的0或1来计算它的频率,根据这个频率来估计电容选值?如果不接会不会出现工作不了的现象?  详情 回复 发表于 2015-3-6 16:51

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4#
发表于 2015-3-6 16:36 | 只看该作者
放哪里区别不大,一般是靠近驱动端放置
  • TA的每日心情
    无聊
    2023-9-5 15:54
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]初来乍到

    6#
    发表于 2015-3-6 16:53 | 只看该作者
    摆放位置一般建议都是放在接口端, 禁止放在中间部分。

    点评

    谢谢回答,看到很多说放置在接收端,但是想想如果只是隔直,应该放驱动端也是问题不会太大。哈哈  详情 回复 发表于 2015-3-6 17:00

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    8#
    发表于 2015-3-6 17:03 | 只看该作者
    AC电容是必须的,所谓的隔直,其实还有直流偏置问题。控制器之间需要AC电容去提供正确的直流偏置,以确保,两个控制器顺利的LINK上。至于容植的大小可以根据协议去选择。

    点评

    不是AC电容不是已经隔直了吗?提供正确的直流偏置是什么意思  详情 回复 发表于 2015-3-6 17:26

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    9#
    发表于 2015-3-6 17:05 | 只看该作者
    至于电容防在哪里,也可以根据协议去放置。PCIE的电容靠近发送端;SATA的靠近连接器等

    点评

    看了下设计,还真是PICE放驱动端,SATA放连接器端。。。貌似后面还有内容。  详情 回复 发表于 2015-3-6 17:25

    该用户从未签到

    11#
    发表于 2015-3-6 17:22 | 只看该作者
    myeda_365 发表于 2015-3-6 16:51
      U) d, w& W9 [恩,如果说是为了隔直,那确实放置位置应该就影响不大了。
    1 a; L' O6 \4 A8 k+ z; @选择注意阻抗怎么说,看连续的0或1,意思是根 ...
    9 m: o/ L  ]6 w/ |# L
    基本上就是这个意思
    : U& z  F5 J% m& _, Y: ?( M

    该用户从未签到

    12#
     楼主| 发表于 2015-3-6 17:25 | 只看该作者
    zlpkcnm 发表于 2015-3-6 17:05- ^1 c5 H* `) v( q' a# D6 \8 t
    至于电容防在哪里,也可以根据协议去放置。PCIE的电容靠近发送端;SATA的靠近连接器等
    / p3 M+ j1 C8 J% M9 K  U
    看了下设计,还真是PICE放驱动端,SATA放连接器端。。。貌似后面还有内容。

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    13#
     楼主| 发表于 2015-3-6 17:26 | 只看该作者
    zlpkcnm 发表于 2015-3-6 17:03" M5 v! M; c/ C8 A' i: N, t/ n
    AC电容是必须的,所谓的隔直,其实还有直流偏置问题。控制器之间需要AC电容去提供正确的直流偏置,以确保, ...
    # i# P5 ]6 J, {  A5 c: v9 k1 O
    不是AC电容不是已经隔直了吗?提供正确的直流偏置是什么意思
    6 h3 c8 X) C* }# Q9 [$ V, t

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    Sink端的直流偏置电压和source端的直流偏置电压不一样,故要采用ac电容耦合信号。  详情 回复 发表于 2015-3-7 22:54
    提供正确的直流偏置是AC电容的一个作用 可能是我没讲明白吧。  详情 回复 发表于 2015-3-6 17:29

    该用户从未签到

    14#
    发表于 2015-3-6 17:29 | 只看该作者
    myeda_365 发表于 2015-3-6 17:26
    ! v2 ?- z/ d) a  W/ \5 I1 s不是AC电容不是已经隔直了吗?提供正确的直流偏置是什么意思

    5 f& S) J, X! ]. e) P3 W提供正确的直流偏置是AC电容的一个作用# o2 }0 n; z2 t" w$ B. {% g" L
    可能是我没讲明白吧。
    , l( O2 U" J- N6 c$ U# D5 u

    点评

    这样啊。那就懂了,谢了  详情 回复 发表于 2015-3-6 17:50

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    15#
     楼主| 发表于 2015-3-6 17:50 | 只看该作者
    zlpkcnm 发表于 2015-3-6 17:298 w8 U- e0 g/ Y; Y( l
    提供正确的直流偏置是AC电容的一个作用+ O: j( {" A2 n3 F( M& Z$ M) z& Z
    可能是我没讲明白吧。

    0 c7 [0 \1 b6 q! B# m. f0 [, V5 p这样啊。那就懂了,谢了
    + h  L1 D4 z/ h9 Q
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