差分模式延遲分析
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-04
差分模式延遲分析的實(shí)例教程
對于差分模式延遲測量（DMD），在被測多模光纖的纖芯上以小的徑向增量掃描850 nm探針。
在每個(gè)位置，記錄對短脈沖的時(shí)間響應(yīng)。在移除參考脈沖寬度之后，DMD的時(shí)間寬度是包含在徑向位置之間的跡線的第一脈沖上升沿和最后一個(gè)脈沖下降沿之間，在25％的閾值水平上確定的。
DMD分析儀工具將必要的設(shè)備封裝在一個(gè)組件中進(jìn)行此測量。
光纖模式帶寬可以在時(shí)域測量，使用光脈沖發(fā)射到光纖的一端，并測量輸出的時(shí)間響應(yīng)。將信號轉(zhuǎn)換為頻域之后，可以從傳遞函數(shù)H(f)看出帶寬。
濾波器分析儀組件與多模發(fā)生器相結(jié)合，可以方便地測量光纖帶寬。
DMD測量
50μm光纖系統(tǒng)：
使用默認(rèn)的全局參數(shù)，我們可以開始添加組件來分析光纖DMD。
從組件庫中，將以下組件拖放到布局中：
? 在“Default/Visualizers Library/Optical”中，將“Differential Mode Delay Analyzer”拖放到布局中。
? 在“Default/Optical Fibers/Multimode”中，將“Parabolic-Index Multimode Fiber”拖放到布局中。
? 對于光纖，“Attenuation”設(shè)置為“0dB /km”，“Length”設(shè)置為“300m”。
下一步是根據(jù)圖1連接組件。
圖1.DMD測量系統(tǒng)布局
在本例中，DMD分析儀將生成一個(gè)Laguerre-Gaussian空間模式LG00，光斑尺寸為5 μm。光纖和分析儀的參考長度為300米。該分析儀將產(chǎn)生10個(gè)信號，將橫向模式從0移至25 μm。希望得到的結(jié)果是50 μm光纖的DMD圖。
運(yùn)行仿真：
我們可以運(yùn)行這個(gè)模擬并分析結(jié)果：
? 要運(yùn)行模擬，您可以轉(zhuǎn)到File菜單并選擇Calculate。
展開 使用Q2D分析影響差分線特征阻抗的因素 ￥0.5
幾乎所有的高速信號都用差分線進(jìn)行傳輸，由于差分線也是傳輸線類型中的一種，那么在設(shè)計(jì)差分線時(shí)該注意什么呢？或者說有哪些因素會(huì)影響到差分線的特征阻抗？
對于均勻（橫截面相同、介質(zhì)材料的電特性固定）的傳輸線來說，在不考慮損耗（含介質(zhì)損耗和導(dǎo)體損耗）的情況下，其特征阻抗可用公式來計(jì)算。大家如果能緊緊抓住這個(gè)公式，分清楚哪些因素會(huì)影響寄生電感L、哪些因素會(huì)影響寄生電容C，那么差分阻抗的問題就一目了然， 比如介電常數(shù)肯定影響的是電容C，介電常數(shù)越大，電容越大，那么特征阻抗就會(huì)減小。
先來看一個(gè)用polar SI9000計(jì)算的差分特征阻抗截圖，當(dāng)前計(jì)算的差分阻抗為100.67ohm，其中影響特征阻抗的因素有9個(gè)，各參數(shù)對L和C分別有啥影響？大家如果不是很清楚，可以借助了ANSYS Q2D軟件來進(jìn)行分析。
Q2D軟件為二維準(zhǔn)靜態(tài)場求解器，主要用來提取橫截面均勻的傳輸線（不限于傳輸線，在較短的長度范圍內(nèi)，如果結(jié)構(gòu)的橫截面不變化，同樣可以用Q2D來確定該小段的特性阻抗）的RLGC寄生參數(shù)和特性阻抗等，操作非常簡單，也注定Q2D的功能也相對單一些。
展開 但在某些設(shè)計(jì)中，高速差分過孔之間也會(huì)產(chǎn)生較大的串?dāng)_，本文對高速差分過孔之間的產(chǎn)生串?dāng)_的情況提供了實(shí)例仿真分析和解決方法。
高速差分過孔間的串?dāng)_
EDA365電子論壇
對于板厚較厚的PCB來說，板厚有可能達(dá)到2.4mm或者3mm。以3mm的單板為例，此時(shí)一個(gè)通孔在PCB上Z方向的長度可以達(dá)到將近118mil。如果PCB上有0.8mm pitch的BGA的話，BGA器件的扇出過孔間距只有大約31.5mil。
如圖1所示，兩對相鄰差分過孔之間Z方向的并行長度H大于100mil，而兩對差分過孔在水平方向的間距S=31.5mil。在過孔之間Z方向的并行距離遠(yuǎn)大于水平方向的間距時(shí)，就要考慮高速信號差分過孔之間的串?dāng)_問題。
順便提一下，高速PCB設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該盡可能最小化過孔stub的長度，以減少對信號的影響。如下圖所1示，靠近Bottom層走線這樣Stub會(huì)比較短。或者可以采用背鉆的方式。
圖1：高速差分過孔產(chǎn)生串?dāng)_的情況（H>100mil, S=31.5mil ）
差分過孔間串?dāng)_的仿真分析
EDA365電子論壇
下面是對一個(gè)板厚為3mm，0.8mm BGA扇出過孔pitch為31.5mil，過孔并行距離H=112mil的設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)行的仿真。
展開 
差分模式延遲分析的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
差分模式延遲分析的最新內(nèi)容
對于差分模式延遲測量（DMD），在被測多模光纖的纖芯上以小的徑向增量掃描850 nm探針。
在每個(gè)位置，記錄對短脈沖的時(shí)間響應(yīng)。在移除參考脈沖寬度之后，DMD的時(shí)間寬度是包含在徑向位置之間的跡線的第一脈沖上升沿和最后一個(gè)脈沖下降沿之間，在25％的閾值水平上確定的。
DMD分析儀工具將必要的設(shè)備封裝在一個(gè)組件中進(jìn)行此測量。
光纖模式帶寬可以在時(shí)域測量，使用光脈沖發(fā)射到光纖的一端，并測量輸出的時(shí)間響應(yīng)
在硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，通常我們關(guān)注的串?dāng)_主要發(fā)生在連接器、芯片封裝和間距比較近的平行走線之間。但在某些設(shè)計(jì)中，高速差分過孔之間也會(huì)產(chǎn)生較大的串?dāng)_，本文對高速差分過孔之間的產(chǎn)生串?dāng)_的情況提供了實(shí)例仿真分析和解決方法。
高速差分過孔間的串?dāng)_
幾乎所有的高速信號都用差分線進(jìn)行傳輸，由于差分線也是傳輸線類型中的一種，那么在設(shè)計(jì)差分線時(shí)該注意什么呢？或者說有哪些因素會(huì)影響到差分線的特征阻抗？
對于均勻（橫截面相同、介質(zhì)材料的電特性固定）的傳輸線來說，在不考慮損耗（含介質(zhì)損耗和導(dǎo)體損耗）的情況下，其特征阻抗可用公式來計(jì)算。大家如果能緊緊抓住這個(gè)公式，分清楚哪些因素會(huì)影響寄生電感L、哪些因素會(huì)影響寄生電容C，那么差分阻抗的問題就一目了然
