专利名称：高速信号传输架构的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种信号传输技术，尤指一种通过一条总线传输高速信号同时保持高速信号完整性的高速信号传输架构。
背景技术：
在电场的作用下，两个导体互相耦合，这种由电场引起的耦合在电路模型中就用互容来表示，任何相邻导体之间都存在互容，导体之间的间距越近，耦合就会越紧密。同样，在磁场的作用下，两个导体互相耦合，这种由磁场引起的耦合在电路模型中就用互感来表示。而互容和互感是产生干扰的源。互容干扰表现为互容将在被干扰线(Victim Line)上的串扰点注入一定的电流，也就是噪声电流，他与干扰线(Aggressor Line)的电压变化斜率和互容的大小成正比。互感干扰表现为互感将在被干扰线上的串扰点注入一定的噪声电压，他与干扰线的电流变化斜率和互感的大小成正比。
高速信号的传输发生在信号状态改变的瞬间，即当驱动电路从高输出切换到低输出或从低输出切换到高输出时，当信号状态切换过快时，信号的上升沿和下降沿都非常短，从而信号电压和信号电流的变化斜率都很大，这时高速信号主传输线路中的串扰是不容忽视的。并且，当高速信号切换过快时，容易产生过冲(overshoot)及下冲(undershoot)的问题，当电路在一个时钟周期内反复出现过冲及下冲时，即构成震荡，虽然大多数元件接收端有输入保护二极管保护，但有时这些过冲电平会远远超过元件电源电压范围，损坏元器件。
另外，如果高速信号主传输线路中的一根走线没有被正确匹配，那么来自于驱动端的信号脉冲在接收端被来回反射，从而引起信号轮廓失真，如果这种情况没有被足够考虑，电路中的电磁干扰(EMI)将显著增加，影响信号的传输质量。
图1揭示了现有一种高速信号传输通道架构，其包括驱动电路块10，第一接收电路块20及第二接收电路块30，一主传输线40与驱动电路块10以及第一及第二接收电路块20和30相连接。其中驱动电路块10由驱动电路12以及传输支线14组成，所述第一接收电路块20由接收电路22、传输支线24以及终端匹配电阻26组成，所述第二接收电路块30由接收电路32、传输支线34以及终端匹配电阻36组成。
图2揭示了现有另一种高速信号传输通道架构，其与图1不同之处在于一补偿电容器50连接于所述驱动电路块10与第一及第二接收电路块20和30之间，以滤除反射信号，从而用来解决架构中存在的信号反射、过冲及下冲等问题。
在图1中，所述驱动端发出的信号会由于传输线的多重反射被逐渐的衰减。在图2中，由于加上了补偿电容器50，形成一个低通滤波器，使这种衰减大大减少，滤除反射信号，提高信号品质。
然而，使用电容器以提高信号品质的方法成本过高，且工艺复杂，不适于生产制造中的大量使用，因此，实有必要提供一种适用于生产制造，且成本低廉之高速信号传输架构。
发明内容有鉴于此，有必要提供一种适用于高速信号传输同时保持高速信号完整性的高速信号传输架构。
一种高速信号传输架构，其包括驱动电路块、至少一接收电路块以及连接所述驱动电路块及所述接收电路块的主传输线，所述高速信号传输架构还包括连接于所述驱动电路块及所述接收电路块之间的一铜箔平板电容，所述铜箔平板电容可减小信号的多重反射，提高信号传输品质。
上述高速信号传输架构通过布线技术在电路中加入该铜箔平板电容以替代等效电容器，从而降低信号传输过程中出现的串扰、上冲、下冲以及多重反射的问题，且该铜箔平板电容工艺简单，适于生产制造中的大量使用，成本低廉。
下面参照附图结合具体实施方式
对本发明作进一步的说明。
图1是现有一种高速信号传输架构的方框图。
图2是现有另一种高速信号传输架构的方框图。
图3是本发明高速信号传输架构较佳实施方式的方框图。
图4是本发明高速信号传输架构较佳实施方式中铜箔平板电容的示意图。
图5是采用铜箔平板电容与采用电容器时传输信号波形比较图。
图6是分别采用图1、图2及图3中高速信号传输架构时传输信号波形比较图。
具体实施方式请参阅图3，本发明高速信号传输架构包括驱动电路块100，第一接收电路块200及第二接收电路块300，一主传输线400与驱动电路块100、第一接收电路块200以及第二接收电路块300相连接。其中驱动电路块100包括驱动电路120以及传输支线140，所述第一接收电路块200包括接收电路220及传输支线240，所述第二接收电路块300包括接收电路320及传输支线340，所述传输支线140用以发送从所述驱动电路120输出的信号至主传输线400，所述传输支线240和340用于接收从所述主传输线400输入的信号并分别对应发送到所述接收电路220和320，一铜箔平板电容600连接于驱动电路块100与主传输线400之间。
所述驱动电路120为北桥芯片，所述接收电路220及320为内存插槽。该铜箔平板电容600形状为长形，其特性如同一电容器，该铜箔平板电容600是通过现有的蚀刻技术，在印刷电路板上蚀刻出来，也就是在印刷电路板布线时即构成该结构以代替电容器，达成与电容器相同的效果。
所述铜箔平板电容600的等效电容量可用以下公式来计算C=ϵS4kπd]]>其中，C表示铜箔平板电容600的等效电容量，ε表示介电常数，S表示电路板上蚀刻该铜箔平板电容600所占的面积，k表示静电常数，d表示印刷电路板介电质层的厚度。
本较佳实施方式中，ε＝4.20，k＝9.00*109N*m2/C2，d＝1.07*10-3m，所需的补偿电容容量为20pF。当所述铜箔平板电容600达成20pF左右电容量时，由公式S=4kπdCϵ]]>可得其面积S大约为6.0*10-5m2即60mm2，本较佳实施方式中所述铜箔平板电容600为长50mm、宽1.2mm的长形。参考图4，为避免传输线宽度的不连续变化，去除了所述铜箔平板电容600两端的直角。
请参照图5，其中曲线110代表采用20pF电容器传输电压为1V脉冲信号时的信号波形，曲线130代表具有等效电容量为20pF的铜箔平板电容600传输电压为1V脉冲信号时的信号波形，由图中曲线110和130可见，采用铜箔平板电容600与采用电容器基本等效。
请继续参照图6，曲线150为所述驱动电路块100与所述第一及第二接收电路块200和300之间未连接任何匹配电路，也即是图1中所示传输架构；曲线160为所述驱动电路块10与所述第一及第二接收电路块200和300之间连接有补偿电容器50作为匹配电路，也即是图2中所示传输架构；曲线180为所述驱动电路块100与所述第一及第二接收电路块200和300之间连接有铜箔平板电容600作为匹配电路，也即是图3中所示传输架构。从以上高速信号传输架构框图及信号波形图中可以看出，图3所示高速信号传输架构与图2所示高速信号传输架构具有几乎相同的信号传输波形，均比图1所示传输架构的信号衰减程度减少，可有效降低信号传输过程中出现的串扰、上冲、下冲以及多重反射的问题，且由于图3所示传输架构在所述第一及第二接收电路块200和300并无终端匹配电阻，进一步减小了信号传输损耗。
上述高速信号传输架构采用铜箔平板电容600代替电容器达成与电容器相同的匹配效果，并且由于使用铜箔平板电容600可有效减少信号反射和衰减，不需要在接收端连接终端匹配电阻，因而避免了电阻对信号的损耗，使传输信号品质得到保障，且该铜箔平板电容工艺简单，适于生产制造中的大量使用，成本低廉。
权利要求
1.一种高速信号传输架构，其包括驱动电路块、至少一接收电路块以及连接所述驱动电路块及所述接收电路块的主传输线，其特征在于所述高速信号传输架构还包括连接于所述驱动电路块及所述接收电路块之间的一铜箔平板电容。
2.如权利要求1所述的高速信号传输架构，其特征在于所述驱动电路块包括驱动电路及第一传输支线，所述第一传输支线用以发送从所述驱动电路输出的信号至主传输线。
3.如权利要求2所述的高速信号传输架构，其特征在于所述接收电路块包括接收电路及第二传输支线，所述第二传输支线用于接收从所述主传输线输入的信号并发送到所述接收电路。
4.如权利要求1所述的高速信号传输架构，其特征在于所述铜箔平板电容是利用布线技术蚀刻在印刷电路板上。
5.如权利要求4所述的高速信号传输架构，其特征在于所述铜箔平板电容为长形。
6.如权利要求5所述的高速信号传输架构，其特征在于所述铜箔平板电容的电容量与所述长形面积成正比。
7.如权利要求6所述的高速信号传输架构，其特征在于当所述铜箔平板电容的电容量为20pF时，该长形面积约为60平方毫米。
全文摘要
一种高速信号传输架构，包括驱动电路块、至少一接收电路块以及连接所述驱动电路块及所述接收电路块的主传输线，所述高速信号传输架构还包括连接于所述驱动电路块及所述接收电路块之间的一铜箔平板电容，所述铜箔平板电容可减小信号的多重反射，提高信号传输品质。上述高速信号传输架构通过布线技术在电路中加入该铜箔平板电容以替代等效电容器，从而降低信号传输过程中出现的串扰、上冲、下冲以及多重反射的问题，且该铜箔平板电容工艺简单，适于生产制造中的大量使用，成本低廉。
文档编号H04B3/04GK101047404SQ20061006013
公开日2007年10月3日 申请日期2006年3月31日 优先权日2006年3月31日
发明者刘宁, 林有旭, 蒙云强 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司