串?dāng)_是什么？如何去減小串?dāng)_

前面講過(guò)反射，講過(guò)損耗。接下來(lái)講串?dāng)_(Crosstalk)。

話不多說(shuō)，直接上圖，串?dāng)_的分類：

一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳遞信號(hào)，有些電壓和電流通過(guò)網(wǎng)絡(luò)之間的耦合（容性耦合和感性耦合），傳遞到相鄰網(wǎng)絡(luò)，這就是串?dāng)_。

對(duì)于相鄰網(wǎng)絡(luò)而言，不管給什么，不是想要的，都會(huì)以噪聲的形式耦合過(guò)來(lái)。

串?dāng)_與網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)路徑及返回路徑與另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)路徑及返回路徑都有關(guān)系。

這里面有概念的東西：動(dòng)態(tài)線網(wǎng)&靜態(tài)線網(wǎng)；攻擊線網(wǎng)&受害網(wǎng)絡(luò)。

既然說(shuō)是網(wǎng)絡(luò)之間的耦合（Coupling），那什么是耦合？

耦合簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是能量從一個(gè)介質(zhì)（PCB板，金屬導(dǎo)線等）傳播到另一種介質(zhì)。

耦合分為容性耦合和感性耦合。

實(shí)際的工作中，該怎么考慮？或者說(shuō)哪一種耦合更要注意，也分兩種情況：

均勻傳輸線且有均勻很寬的返回路徑，容性耦合和感性耦合相當(dāng)；

非均勻傳輸線，比如接插件或封裝的場(chǎng)合，感性耦合占主導(dǎo)地位。這里面要注意開(kāi)關(guān)噪聲（SSN）：開(kāi)關(guān)噪聲大多發(fā)生在插件、封裝和過(guò)孔處，耦合電感很大。

地彈就是返回電流重疊出現(xiàn)的一種特殊情況。

導(dǎo)線中有電流產(chǎn)生，就會(huì)有圍繞在信號(hào)路徑和返回路徑導(dǎo)體周圍的磁力線圈。由于信號(hào)路徑和返回路徑之間的空間是不封閉的，所以會(huì)延伸到周圍的空間，這個(gè)延伸出去的空間稱之為邊緣場(chǎng)。

既然是所謂的邊緣場(chǎng)引起的串?dāng)_，那么越遠(yuǎn)，受的影響就越小。惹不起還躲不起嘛，離它們遠(yuǎn)遠(yuǎn)的，簡(jiǎn)單粗暴。話是這樣說(shuō)，實(shí)際工作中，PCB板走線的密度限制，不可能給你想要的空間。怎么辦？

Intel的規(guī)范給出了一個(gè)HSD組內(nèi)的間距還有普通線之間的間距，都是3H。

講到傳輸線串?dāng)_，下圖是一張必須知道的圖：

NEXT：近端串?dāng)_ FEXT：遠(yuǎn)端串?dāng)_

兩根傳輸線，信號(hào)從其中一根傳輸線的一端輸入，遠(yuǎn)端放端接消除末端反射。如果不放端接，那就會(huì)有反射，至于反射的能量消耗，前文有講過(guò)。

噪聲電壓在靜態(tài)線的兩端進(jìn)行測(cè)量。為了區(qū)分兩個(gè)末端，把距離源端最近的一端稱為“近端”，也成為信號(hào)傳輸方向的“后方”，而把距離源端最遠(yuǎn)的一端稱為“遠(yuǎn)端”，遠(yuǎn)端信號(hào)傳輸方向的“前方”。

一對(duì)傳輸線，耦合區(qū)域的總時(shí)長(zhǎng)為T(mén)D，當(dāng)信號(hào)的上升邊RT 是2xTD時(shí)，或者說(shuō)耦合長(zhǎng)度是上升邊空間延伸的一半，那這個(gè)長(zhǎng)度為飽和長(zhǎng)度。

Lensat 表示近端串?dāng)_的飽和長(zhǎng)度（單位為in），RT表示信號(hào)上升邊（單位為ns），V表示信號(hào)在動(dòng)態(tài)線上的傳播速度（單位為in/ns）。

噪聲電壓即近端串?dāng)_幅值（NEXT）達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值，當(dāng)耦合長(zhǎng)度大于飽和長(zhǎng)度。

當(dāng)耦合長(zhǎng)度小于飽和長(zhǎng)度，則電壓峰值將小于NEXT。

遠(yuǎn)端噪聲以脈沖形式出現(xiàn)，信號(hào)進(jìn)入算起，一直要經(jīng)過(guò)TD 時(shí)延之后才會(huì)出現(xiàn)噪聲。噪聲在靜態(tài)線上的傳播速度與信號(hào)的速度相等。

FEXT遠(yuǎn)端噪聲幅值除了跟遠(yuǎn)端噪聲峰值電壓與信號(hào)電壓比值有關(guān)，還與另兩個(gè)外在參數(shù)（耦合長(zhǎng)度和上升邊）呈比例變化。

這里需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)：

因?yàn)楦行择詈想娏鞯姆较蚴菑姆祷芈窂降叫盘?hào)路徑，呈逆時(shí)針?lè)较?，這與容性耦合電流的方向相反。所以，在遠(yuǎn)端的凈噪聲是容性耦合噪聲與感性耦合噪聲之差。

產(chǎn)品的更新?lián)Q代，版圖的密集性以及速率的提升，通過(guò)調(diào)整耦合長(zhǎng)度和上升時(shí)間（RT）來(lái)管控的情況已經(jīng)很少了，所以我們能做的大多數(shù)就是調(diào)整線距來(lái)控制串?dāng)_，而調(diào)整線距確實(shí)可以減小串?dāng)_。

下圖為調(diào)整Spa的鏈路以及仿真結(jié)果：

Spa=4 mil，噪聲的幅值最大。

需要說(shuō)明的是，想用的是3H原則，只不過(guò)很不巧，竟然也是3W原則。

實(shí)際工作中，串?dāng)_的管控除了重點(diǎn)關(guān)注線間距，返回路徑也需要注意。至于帶狀線層布線，使用介電常數(shù)較低的材料等，這些深入且細(xì)節(jié)的知識(shí)，后面有機(jī)會(huì)再講。



審核編輯：劉清