1.(1)尽量减少差分对称与驱动器之间的错位,从而最大限度地减少差分信号向共触信号的转换; (2)使用屏蔽双绞线,屏蔽层作为共触电流路径的阻抗; (3)通过添加共触扼流器来增加共触电流路径的阻抗。 两种形式的共触扼流器 ①电缆外周围有铁氧材料圆柱体; ②第二种共触信号扼流器主要用于双绞线。双绞线通常被绕成线圈,有时会插入铁氧体磁芯。 扼流器是减少辐射的有效元件。
2.如果单端传输线靠近差异对,由于与动态单端线的耦合,信号电压将出现在差异对的两条线上。差异对中每条线上的耦合噪声极性相同,但范围不同。 差异对中,靠近动态线的线会有更大的噪声。差异对的耦合越深,两条线上产生的噪声越近,差异噪声越小。
两个耦合级: ①紧耦合时的线间距等于线宽,弱耦合时的线间距等于线宽的两倍。在这种差异中,远离攻击线的线的噪声相对较小,差异噪声是两条线上噪声电平的差异。 ②受伤差异对的共接触噪声是两条线上噪声电压的平均值。当差异对的耦合度发生变化时,共接触噪声不会受到很大影响。紧密耦合可以降低差异噪声,但会增加共接触噪声。串扰是在差异对中产生共接触噪声的典型途径。
单端攻击线会在差异对中产生差异噪声。以上分析揭示了降低差异噪声的一般规则,使差异对中的耦合尽可能紧密。当然,为了尽可能减少耦合噪声,攻击线与受害者之间的距离也需要尽可能远。紧密耦合不能消除串扰,但在某些情况下会减少。
3.从另一个差异到耦合的差异噪声略小于单端布线耦合的差异噪声。通常,差异对中线之间的耦合程度,特别是带状线,对从其他布线引入的差异串扰的影响很小。只有当相邻的返回平面不存在时,例如,在连接器或包装引脚中,紧密耦合才能对减少串扰有很强的作用。
4.返回路径中的间隙通常用于隔离电路板上的某个区域。在信号的返回参考层选为电源平面而电源平面被分割的情况下,也会出现间隙。如果单端信号遇到的间隙很宽,那么它将感受到一个颠覆性的突变。这是一个大的电感性突变。
5.为了使传输的信号跨越返回路径中的间隙,并保持可接受的性能,可选的方案是使用差异对。使用紧耦合差异对是在返回平面较差的区域传输宽带信号的一种方式。 单端信号通过返回路径中的间隙会产生地弹,因为返回电流会看到间隙中的公共电感。然而,差分信号的返回电流将在公共电感中重叠,其中大部分将被抵消。差分信号的地弹将远小于单端信号的地弹,因为几乎没有跨间隙的净返回电流。
6.(1)使用紧耦合差异对的最大优点是紧耦合时互联密度较高。这意味着占用更少的层或更小的电路板有助于降低成本; (2)通常高于10Gbps当损失被视为重要的性能指标时,弱耦合差应作为首选,使线条最宽,损失最低。 弱耦合的最大优点是可以使用较大的线宽。当成本为主要原因时,可以使用紧耦合差分对。当损失成为主要原因时,应使用弱耦合差分对。
7.使用两条耦合线的等效电路模型SPICE定义电容矩阵,用四路电感矩阵定义电感元素。
(1)当差异驱动到奇模状态时,单条线的阻抗是奇模特性阻抗。此时,单条线的等效电容器为:
在奇模状态下,电流流入信号线1,然后从返回路径流出。同时,电流从线2流出,流入返回路径。当线驱动奇模时,线1的等效电路电感为:
从线对1的开始,随着线间耦合的增加,电容变大,电路电感变小,从这两个数量可以计算奇怪模型的阻抗和延迟:
(2)当线对驱动偶模状态时,邻近线的驱动电压和走线1的相同。由于这条邻近线同电位的屏蔽作用,线1信号路径与返回路径之间的电容会减小此时单位长度的等效电容为:
在偶模状态下,电流流入信号线1,然后从返回路径流出。同时,电流流入信号线2,然后从返回路径流出。当由偶模驱动时,线1的等效电感为:
当线对于偶模状态驱动时,可以根据从线1开始的单位长度电容和电路电感计算偶模特性的阻抗和延迟:
8.所有现场求解器都使用上述基于电容矩阵和电感矩阵元素的关系类型来计算任何耦合、任何叠层结构的奇怪模型阻抗和偶模型阻抗。从这个意义上说,一对耦合传输线的电气特性与电感矩阵元素完全定义。非对角元素会相应地增加耦合度,奇模阻抗会减小,偶模阻抗会增大。
9.描述两条或两条以上传输线的另一种可选方法是使用阻抗矩阵。当另一条线中没有电流流入时,阻抗矩阵的对角元素是一条线的阻抗。 奇模状态的定义是两条线中电流大小相等的相反方向I1=-I2状态。根据此定义,电压为:
偶模状态的定义是两条线中的电流完全相同,或者I1=I2.根据此定义,线1偶模状态下的电压为:
一条线的奇模阻抗是阻抗矩阵对角线元素和非对角线元素的区别。耦合度越大,非对角线元素越大。奇模阻抗越小,偶模阻抗是阻抗矩阵的对角线元素。与非对角线元素之和。耦合度越大,非对角元素越大,偶模阻抗越大。 从信号的角度来看,唯一重要的是差分阻抗和共触阻抗,可以用以下三种等效形式来描述: (1)奇模阻抗和偶模阻抗; (2)电容矩阵和电感矩阵元素; (3)阻抗矩阵。