串?dāng)_對(duì)信號(hào)的影響

前面講了很多串?dāng)_的基礎(chǔ)知識(shí)，串?dāng)_對(duì)信號(hào)的影響究竟是什么樣？

前文也有提到，串?dāng)_與信號(hào)的上升邊的相互關(guān)系。為了直觀地體現(xiàn)串?dāng)_對(duì)上升邊的影響，有做了相關(guān)的仿真：

兩條傳輸線上，相同的驅(qū)動(dòng)電壓為偶模，兩條傳輸線上，相反的驅(qū)動(dòng)電壓為奇模。

遠(yuǎn)端串?dāng)_對(duì)信號(hào)的上升邊產(chǎn)生了影響，不同的驅(qū)動(dòng)電壓下，上升邊變化的情況也不同，相關(guān)的仿真波形如下：

不同模態(tài)觸發(fā)的遠(yuǎn)端串?dāng)_的波形如下：

遠(yuǎn)端串?dāng)_的變化和源端相反，奇模觸發(fā)，遠(yuǎn)端串?dāng)_把信號(hào)的邊沿提前，偶模觸發(fā)，遠(yuǎn)端串?dāng)_把信號(hào)的邊沿延遲。

串?dāng)_除了對(duì)信號(hào)上升邊的影響，還會(huì)對(duì)信號(hào)的幅值產(chǎn)品影響，為了直觀地顯現(xiàn)串?dāng)_對(duì)信號(hào)的影響，搭建了相關(guān)的仿真電路圖，來直觀地展現(xiàn)串?dāng)_對(duì)信號(hào)的影響，相關(guān)電路如下：

第一種情況，兩者的信號(hào)是同步，也就是Td為0的情況下，仿真得出攻擊信號(hào)和受害信號(hào)之間的電壓波形：

受害線上的眼圖，如下圖：

仿真的結(jié)果說明：信號(hào)同步，受害線的信號(hào)幅度和眼圖不受攻擊線的影響。

實(shí)際的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，攻擊線號(hào)和受害線號(hào)之間很少有同步的情況，也就是說兩者之間是有skew時(shí)序偏差的。

第二種情況，模擬實(shí)際產(chǎn)品的情況，時(shí)序偏差100ps時(shí)的電壓波形：

受害線上的眼圖，如下圖：

仿真的結(jié)果說明：觸發(fā)信號(hào)不同步，存在時(shí)序偏差的情況，受害線的信號(hào)幅度和眼圖受到攻擊線的影響，也就是遠(yuǎn)端串?dāng)_的影響。

電壓波形圖可以看出兩者的跳變關(guān)系是相反的，這就是遠(yuǎn)端串?dāng)_引起的。這也從側(cè)面說明信號(hào)之間要做等時(shí)的匹配。

說到匹配，信號(hào)完整性工程師給到Layout工程師就是一個(gè)物理規(guī)則，將時(shí)延折算成長度，這個(gè)折算長度會(huì)考慮走線的不同層面，過孔等影響因素。一般常見的就是蛇形繞線的方式：

為了驗(yàn)證蛇形先的相關(guān)情況，將耦合的8根線相連模擬蛇形走線，做所謂的等長匹配，總長和直傳信號(hào)線長度一致，以便做相互的比較，相關(guān)的電路搭建如下：

仿真的波形如下：

即時(shí)做了完全的等長匹配，因?yàn)榇當(dāng)_的原因，時(shí)序上還是有偏差。

所以有些資料對(duì)繞線的長度和間距都做了要求，比如≤200mil，線間距≥5H，以此做了相關(guān)的仿真，得出的波形如下：

仿真結(jié)果說明，減小蛇形繞線的長度，增大線間距，可以減小信號(hào)間的時(shí)序偏差，可以更好地等時(shí)匹配。

除了蛇形線的匹配，還有一種長度匹配的形式比較常見，那就是3W2S的原則，相關(guān)圖示如下：

將3W2S和直傳信號(hào)線進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)兩者的波形已經(jīng)很吻合，如下圖：

總的來說，串?dāng)_影響信號(hào)是多方面的，不僅僅是影響上升邊，也會(huì)影響信號(hào)幅度，甚至于影響等時(shí)匹配，而這些影響因素最終會(huì)體現(xiàn)在信號(hào)的眼圖上。