串扰对信号的影响

前面讲了很多串扰的基础知识，串扰对信号的影响究竟是什么样？

前文也有提到，串扰与信号的上升边的相互关系。为了直观地体现串扰对上升边的影响，有做了相关的仿真：

两条传输线上，相同的驱动电压为偶模，两条传输线上，相反的驱动电压为奇模。

远端串扰对信号的上升边产生了影响，不同的驱动电压下，上升边变化的情况也不同，相关的仿真波形如下：

不同模态触发的远端串扰的波形如下：

远端串扰的变化和源端相反，奇模触发，远端串扰把信号的边沿提前，偶模触发，远端串扰把信号的边沿延迟。

串扰除了对信号上升边的影响，还会对信号的幅值产品影响，为了直观地显现串扰对信号的影响，搭建了相关的仿真电路图，来直观地展现串扰对信号的影响，相关电路如下：

第一种情况，两者的信号是同步，也就是Td为0的情况下，仿真得出攻击信号和受害信号之间的电压波形：

受害线上的眼图，如下图：

仿真的结果说明：信号同步，受害线的信号幅度和眼图不受攻击线的影响。

实际的产品设计，攻击线号和受害线号之间很少有同步的情况，也就是说两者之间是有skew时序偏差的。

第二种情况，模拟实际产品的情况，时序偏差100ps时的电压波形：

受害线上的眼图，如下图：

仿真的结果说明：触发信号不同步，存在时序偏差的情况，受害线的信号幅度和眼图受到攻击线的影响，也就是远端串扰的影响。

电压波形图可以看出两者的跳变关系是相反的，这就是远端串扰引起的。这也从侧面说明信号之间要做等时的匹配。

说到匹配，信号完整性工程师给到Layout工程师就是一个物理规则，将时延折算成长度，这个折算长度会考虑走线的不同层面，过孔等影响因素。一般常见的就是蛇形绕线的方式：

为了验证蛇形先的相关情况，将耦合的8根线相连模拟蛇形走线，做所谓的等长匹配，总长和直传信号线长度一致，以便做相互的比较，相关的电路搭建如下：

仿真的波形如下：

即时做了完全的等长匹配，因为串扰的原因，时序上还是有偏差。

所以有些资料对绕线的长度和间距都做了要求，比如≤200mil，线间距≥5H，以此做了相关的仿真，得出的波形如下：

仿真结果说明，减小蛇形绕线的长度，增大线间距，可以减小信号间的时序偏差，可以更好地等时匹配。

除了蛇形线的匹配，还有一种长度匹配的形式比较常见，那就是3W2S的原则，相关图示如下：

将3W2S和直传信号线进行比较，发现两者的波形已经很吻合，如下图：

总的来说，串扰影响信号是多方面的，不仅仅是影响上升边，也会影响信号幅度，甚至于影响等时匹配，而这些影响因素最终会体现在信号的眼图上。