信號在PCB走線中傳輸時延

　　3.3串擾對信號時延的影響。

　　PCB板上線與線的間距很近，走線上的信號可以通過空間耦合到其相鄰的一些傳輸線上去，這個過程就叫串擾。串擾不僅可以影響到受害線上的電壓幅值，同時還會影響到受害線上信號的傳輸時延。

　　圖7串擾拓撲圖

　　如圖7串擾拓撲圖所示，假設有3根相互耦合的傳輸線，中間的一根線(圖8中D1)為受害線，兩邊的線(圖8中D0

　　1，假設兩邊的攻擊線中沒有信號，即不存在串擾，此種情況作為參考基準線(Reference);2，假設攻擊線和受害線切換狀態(tài)一致，此種情況為偶模(Even Mode)

　　3，假設攻擊線和受害線切換狀態(tài)相反，此種情況為奇模(Odd Mode)

　　圖8串擾仿真中激勵

　　奇偶模式空間電磁場分布(如圖9)

　　圖9奇模電磁場分布圖10偶模電磁場分布

　　仿真結果如下圖11所示，其中藍色為第一種激勵所對應的參考基準線，其周圍沒有其它信號線的影響;紅色線為第二種激勵所對應的接收端波形;綠色為第三中情況所對應的接收端波形。綠色波形最早到達接收端，而紅色的波形最后到達接收端，是由于奇模的傳輸速度比偶模塊。

　　圖11串擾仿真結果

　　從上面的仿真結果可以看出信號線周圍的攻擊線會對信號線的傳輸時延到來影響，如果設計處理不當，導致傳輸時延偏差較大最終會導致系統(tǒng)工作不穩(wěn)定。在設計的時候要盡量減小這種影響，可以從以下幾點考慮：

　　1，拉大線間距。線間距越大，相鄰走線間的影響就越小，走線間距盡量滿足3W原則。

　　2，使耦合長度盡量短。相鄰傳輸線平行走線長度越長串擾越大，走線時候盡量減小相鄰線平行走線長度;對于相鄰層走線盡量采用相鄰層垂直走線。

　　3，走線盡量走在帶狀線。微帶線的串擾相對帶狀線較大，帶狀線走線可以減小串擾的影響。

　　4，保持完整回流平面，避免跨分割，走線和參考面盡量緊耦合。

　　3.4繞線方式對信號時延的影響

　　在PCB設計時候，有些設計人員為了滿足等長要求會對走線進行繞線，很少有設計人員會考慮到不恰當?shù)睦@線也會影響傳輸線時延。為了驗證繞線對傳輸線時延的影響，我們公司信號完整性團隊(SI組)設計出測試板進行實測。如下圖12所示，蛇形繞線和參考直線走在相同的走線層，兩者線寬線間距以及物理長度完全相同，蛇形繞線的局部放大圖如下圖13所示。

　　圖12蛇形繞線和參考走線

　　圖13蛇形繞線局部放大圖

　　實測結果如下圖13所示，其中紅色線為參考走線，藍色的線為蛇形繞線的走線，從結果可以看出，蛇形繞線的信號傳輸速度會比直線參考線的速度要快，兩者相差了13.89ps.這是由于蛇形繞線靠的太近，平行的耦合長度太長，信號在蛇形繞線上的自耦合導致信號傳播速度較快。

　　圖13實測結果

　　通過3D電磁場仿真軟件也可以看出這種蛇形繞線和直線間傳輸速度不同，如下圖14所示：兩種不同的繞線是物理等長的，可以看出下面一種繞線方式由于繞線靠的較緊，而且平行耦合長度也長，可以看出下面一種繞線方式信號傳輸?shù)臅煲稽c

　　圖14仿真結果