面向高速串行通信的工程设计实现

在高速串行通信系统中，差分阻抗的精确控制是实现信号完整性和降低电磁干扰的关键因素，对电子工程师来说，理想中的差分阻抗是100Ω，但由于实际布线原因，如接地屏蔽的布局，很难实现。

如果要实现这个设计，工程师需要选择具有宽泛差分阻抗匹配能力的SerDes器件，例如飞兆半导体的μSerDes系列。

1、SerDes器件选择

μSerDes器件基于恒流型I/O设计，允许差分阻抗在70Ω至120Ω范围内变动。这种宽泛的匹配范围提供了更大的设计灵活性，有助于应对实际布线中可能出现的各种挑战。

2、差分阻抗计算与优化

在设计串行传输线时，使用差分阻抗计算器进行精确模拟至关重要。这些专业工具综合考虑了邻近接地和磁场效应，能够提供最精确的阻抗预测。若无专业设备，也可采用业界公认的公式进行计算，但需注意其使用范围和局限性。

3、实际测量及问题识别

完成PCB或FPCB布线后，应使用时域反射计（TDR）进行实际测量。TDR通过发送差分信号并测量由阻抗失配引起的反射，从而有效识别和解决潜在的差分阻抗问题。这些问题通常源于接地屏蔽的不当设计，特别是在连接器处和柔性线缆的可动部分。

4、接地屏蔽优化策略

针对差分阻抗问题，一种常见的解决方法是优化接地屏蔽布局。具体措施包括减少屏蔽、增加串行线与接地之间的间距或使用网格状接地屏蔽而非实心覆铜。这些措施旨在提高差分阻抗，同时保持适当的屏蔽效果。

审核编辑：刘清