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Crosstalk 對Timing 的影響問題

admin @ 2014-03-26 , reply:0

概述

如圖所示原文說明如下:Thereasonforthisisthatachangeincurrentinaconductorinducesaoppositechangeincurrentinanadja……

如圖所示原文說明如下:
The reason for this is that a change in current in a conductor induces a opposite change in current in an adjacent conductor. So, when the bits
other, and cause the bits totch faster. When the bits alltch in the same direction, the magnetic fields interfere with each other and cause the bits totch slower.
 
請問:
在奇模式(Odd Mode)時,由於D0 和D2 信號產生的磁場互相加強,為什麼會使得D1 的信號上升沿變快?
相反,在偶模式(Even Mode)時,D0 和D2 信號產生的磁場互相干涉(減弱),為什麼使得D1 的信號上升沿變慢?

    我覺得不能說是Odd Mode 上升沿變快,而應該是傳輸延時較小。這幅圖肯定是對於Micro_strip 模擬的結果,在微帶線中不同電流方向會造成等效介電常數變化(介於FR4 和空氣之間),odd mode 時等效節電常數較小,速度較快,所以傳輸延時減小。如果察看整個波形的話,比較10%-90%的時間(上升時間),不會有太大變化。
    對於Stripline 來說,介質始終是均勻的,其速度不會變化,所以不會有上圖的結果。相反,如果耦合的較強的情況下,由於even mode 下,其等效阻抗:Square Root(L/C)較大,反而導致上升時間變快。
在奇模式(Odd Mode)時,電場加強,磁場減弱,等效電感,電容為:Lodd=L11-L12,Codd=C11+C12
在偶模式(Even Mode)時,電場減弱,磁場增強,等效電感,電容為:Leven=L11+L12,Ceven=C11-C12

個人覺得Cadence 這個資料上面說的不清楚,反而會誤導,開始我也很疑惑,後來做了些模擬,也查了其他的參考書,不過究竟對不對,我也不能肯定仍有如下疑問,請教:
1. “在微帶線中不同電流方向會造成等效介電常數變化”,是否有關更詳細一些的資料?為什麼在Stripline中又不會影響呢?
2. “如果察看整個波形的話,比較10%-90%的時間(上升時間),不會有太大變化。”從上圖來看,上升時間差異不是挺明顯的嗎?
3. “在奇模式(Odd Mode)時,電場加強,磁場減弱,等效電感,電容為:Lodd=L11-L12,Codd=C11+C12 ...”。這是結論,該如何理解呢?

1.可以參見High-speed digital system design 這本書,上面提到一些,可惜我沒有電子版。簡單解釋一下,就是stripline 的介質是均勻的,電磁場完全在介質中傳播(傳播速度只於Er 有關),而Microstrip 由於和空氣及介質層均相鄰,電磁場除了在介質層中傳播,還會在空氣中傳播,所以其等效Er 應該是介於空氣和節電材料(如RF4)之間。odd mode 的時候,電場更多的在空氣中傳播,所以其介電常數較小,傳播速度較快。
2.我不清楚上圖中的曲線在何種模擬條件之下,但我利用HyperLynx 模擬的波形可以看出,兩個上升沿幾乎是平行的,僅僅是起點早晚不同(傳輸延時不同造成)。High-speed digital system design 書中也是提到odd和even 模式下,產生影響的主要是等效阻抗和傳播速率(微帶線情況)。
3. 兩種模式下對電磁場影響的解釋,我想下面這張電磁場分布圖可以比較好的說明。
 
可以看到,在odd 模式下,磁場減弱,而電場加強


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