串擾對信號的影響

前面講了很多串擾的基礎知識，串擾對信號的影響究竟是什么樣？

前文也有提到，串擾與信號的上升邊的相互關系。為了直觀地體現(xiàn)串擾對上升邊的影響，有做了相關的仿真：

兩條傳輸線上，相同的驅動電壓為偶模，兩條傳輸線上，相反的驅動電壓為奇模。

遠端串擾對信號的上升邊產(chǎn)生了影響，不同的驅動電壓下，上升邊變化的情況也不同，相關的仿真波形如下：

不同模態(tài)觸發(fā)的遠端串擾的波形如下：

遠端串擾的變化和源端相反，奇模觸發(fā)，遠端串擾把信號的邊沿提前，偶模觸發(fā)，遠端串擾把信號的邊沿延遲。

串擾除了對信號上升邊的影響，還會對信號的幅值產(chǎn)品影響，為了直觀地顯現(xiàn)串擾對信號的影響，搭建了相關的仿真電路圖，來直觀地展現(xiàn)串擾對信號的影響，相關電路如下：

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

受害線上的眼圖，如下圖：

仿真的結果說明：信號同步，受害線的信號幅度和眼圖不受攻擊線的影響。

實際的產(chǎn)品設計，攻擊線號和受害線號之間很少有同步的情況，也就是說兩者之間是有skew時序偏差的。

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

受害線上的眼圖，如下圖：

仿真的結果說明：觸發(fā)信號不同步，存在時序偏差的情況，受害線的信號幅度和眼圖受到攻擊線的影響，也就是遠端串擾的影響。

電壓波形圖可以看出兩者的跳變關系是相反的，這就是遠端串擾引起的。這也從側面說明信號之間要做等時的匹配。

說到匹配，信號完整性工程師給到Layout工程師就是一個物理規(guī)則，將時延折算成長度，這個折算長度會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：

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

仿真的波形如下：

即時做了完全的等長匹配，因為串擾的原因，時序上還是有偏差。

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

仿真結果說明，減小蛇形繞線的長度，增大線間距，可以減小信號間的時序偏差，可以更好地等時匹配。

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，相關圖示如下：

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

總的來說，串擾影響信號是多方面的，不僅僅是影響上升邊，也會影響信號幅度，甚至于影響等時匹配，而這些影響因素最終會體現(xiàn)在信號的眼圖上。