減小並行信號線路間遠端串擾的布線架構及方法
2023-05-26 05:37:11 1
專利名稱：減小並行信號線路間遠端串擾的布線架構及方法
技術領域：
本發明涉及一種減小並行信號線路間遠端串擾的布線架構與方法。
技術背景串擾是在一個信號在傳輸信道上傳輸時，因電磁耦合而對相鄰近的傳輸線產生的影響，其表現為在被幹擾的信號上注入了一定的耦合電壓和耦合電流。在數字電路的設計領域中，串擾的存在是非常廣泛的，而且隨著信號速率的提高和產品外型尺寸越來越小，數字系統總串擾也急劇增加，過大的串擾會影響到系統的性能，甚至引起電路的誤觸發，導致系統無法正常工作。
針對上述情況，業界需要進行串擾分析並探索解決串擾問題的方法。業界解決串擾通常從以下幾個方面考慮a)在可能的情況下，降低信號沿的變換速率。通常在器件選型的時候，在滿足設計規範的同時，儘量選擇慢速的器件，並且避免不同種類的信號混合使用，因為快速變換的信號有潛在的串擾危險。
b)採用屏蔽措施。為信號提供包地是解決串擾問題的一個有效途徑。然而包地會導致布線量增加，使原本有限的布線區域更加擁擠。另外，地線屏蔽要達到預期目的，地線上接地點間距一般要小於信號變化沿長度的兩倍。同時地線也會增大信號的分布電容，使傳輸線阻抗增大，信號沿變緩。
c)合理設置層和布線。合理設置布線層和布線間距，減小並行信號線的長度，縮簡訊號層和平面層的間距，增大信號線的間距，減小並行信號線長度，這些措施都可以減小串擾。
d)設置不同的布線層。為不同速率的信號設置不同的布線層，併合理設置平面層，也是解決串擾的方法之一。
從以上第c)種解決方案中可知減小並行信號線的長度和增大信號線的間距可以相應的減小串擾，倘若並行信號線的長度和間距均不允許再作改變，而並行信號線間必然產生由近及遠逐漸增加的遠端串擾。
在現有技術中，所述並行信號線平行傳輸，若以Lm表示兩信號線間的互感，L表示各信號線的感抗，Cm表示兩信號線間的互容，C表示各信號線的容抗，τγ表示侵擾線中傳輸信號上升沿延時，Tpd表示受擾線中串擾信號傳輸的時間，則遠端串擾FEXT的計算如下FEXT[%]=-Tpd2(LmL-CmC)]]>可見侵擾線對受擾線在各時間點的遠端串擾將隨受擾線中串擾信號傳輸時間的增加而增大，且在各信號線間的各介電參數一定的條件下，所述並行信號線越長，Tpd越大，則其遠端串擾疊加得越多，其仿真曲線圖如圖2中仿真曲線10所示，所述仿真曲線截取了產生一個遠端串擾波形的時間點，在坐標圖形中，橫坐標表示時間，單位為秒；縱坐標表示振幅，其單位為伏，最大值為0.16伏。從所述仿真曲線圖中可以看出，此時遠端串擾振幅較大，約為0.146伏～0.150伏，且所述串擾信號延時0.2E-009秒，合200ps。
這樣的遠端串擾在信號線間越來越大的影響著信號的完整性，於是有必要提供一種減小並行信號線路間遠端串擾的布線架構與方法。
發明內容鑑於上述技術內容，有必要提供一種減小並行信號線路間遠端串擾的布線架構與方法。
一種減小並行信號線路間遠端串擾的布線架構，包括一侵擾線以及一受擾線，所述受擾線與所述侵擾線平行，其中所述受擾線具有若干段，各段之間通過一延時模組連接。
一種減小並行信號線路間遠端串擾的方法，所述並行信號線路包括一侵擾線以及一受擾線，所述受擾線與所述侵擾線平行，其中所述減小並行信號線路間遠端串擾的方法包括以下步驟將與所述侵擾線平行的受擾線分成若干段，且各段間通過一延時模組連接；設定所述延時模組的延時，以避免所述延時模組前後的受擾線中的遠端串擾相互疊加。
本發明的有益效果在於減小並行信號間遠端串擾，提高了信號傳輸的完整性。
下面參照附圖結合實施例對本發明作進一步的說明。
圖1是本發明減小並行信號線路間遠端串擾的布線架構第一實施例原理圖。
圖2是本發明減小並行信號線路間遠端串擾的布線架構第一實施例仿真曲線圖和現有技術的仿真曲線圖。
圖3是本發明減小並行信號線路間遠端串擾的布線架構第二實施例原理圖。
具體實施方式請參閱圖1，本發明減小並行信號線路間遠端串擾的布線架構第一實施例原理圖，本實施例中兩並行信號線包括一侵擾線100、一受擾線200以及一延時模組400，所述侵擾線100中傳輸信號300的上升沿延時τγ為200ps，所述延時模組400採用的是蛇形線結構。
先將所述受擾線200平均分成兩段，該兩段之間接入所述延時模組400。設定所述延時模組400，使所述受擾線200中傳輸的信號通過所述延時模組400延時等於所述侵擾線100中傳輸信號300的上升沿延時。由於所述侵擾線100與所述受擾線200在延時模組400以外的部分平行傳輸，各段傳輸線中串擾信號傳輸時間Tpd變為原來的1/2，則根據上述兩傳輸線平行時遠端串擾的計算公式FEXT[%]=-Tpd2(LmL-CmC)]]>可知，當所述侵擾線100與所述受擾線200平行時受擾線200中信號傳輸時間變為現有技術中Tpd的1/2。觀測受擾線的遠端串擾仿真曲線圖，如圖2中仿真曲線20所示，通過與現有技術遠端串擾的仿真曲線10比較，可見，受擾線200中的遠端串擾振幅減小為0.074伏，為現有技術中遠端串擾的1/2。將所述延時模組設定為延時0.4E-009秒，即400ps，則其遠端串擾如仿真曲線30所示，可見其後一遠端串擾比前一遠端串擾滯後0.2E-009秒，即200ps。
請參閱圖3，本發明減小並行信號線路間遠端串擾的布線架構第二實施例原理圖，本實施例中兩並行信號線包括一侵擾線100、一受擾線200以及若干延時模組400，所述侵擾線100中傳輸信號上升沿延時τγ為200ps。先將受擾線200平均分成5段，各段之間接入所述延時模組400，並設定所述延時模組400，使所述延時模組400延時大於或等於所述侵擾線100中傳輸信號300的上升沿延時。由於所述侵擾線100與所述受擾線200在各延時模組400之間平行傳輸，各段傳輸線中串擾信號傳輸時間變為現有技術中受擾線中串擾信號的傳輸時間Tpd的1/5，則根據上述兩傳輸線平行時其遠端串擾的計算公式可知遠端串擾減小為現有技術中遠端串擾的1/5。
由上述兩實施例可知，若將所述受擾線200平均分成N(N為自然數)段，其各段間接入所述延時模組400，則所述遠端串擾將減小為原來的1/N，但是在此方法的運用中，為了節省布線空間和保證信號的並行傳輸，一般在受擾線中接入1～5個延時模組即可。所述延時模組可以選用蛇形線或螺旋線，也可以選用延時觸發器等。這樣通過對串擾信號的傳輸進行延時處理，避免了所述受擾線中串擾信號隨信號線長度的增加而增大，可大大減小兩並行信號傳輸線間的遠端串擾，提高了信號傳輸的完整性。
權利要求
1.一種減小並行信號線路間遠端串擾的布線架構，包括一侵擾線以及一受擾線，所述受擾線與所述侵擾線平行，其特徵在於所述受擾線具有若干段，各段之間通過一延時模組連接。
2.如權利要求1所述的減小並行信號間遠端串擾的布線架構，其特徵在於所述延時模組用蛇形線進行延時。
3.如權利要求1所述的減小並行信號間遠端串擾的布線架構，其特徵在於所述延時模組用螺旋線進行延時。
4.如權利要求1所述的減小並行信號間遠端串擾的布線架構，其特徵在於所述延時模組為一延時觸發器。
5.如權利要求1所述的減小並行信號間遠端串擾的布線架構，其特徵在於所述延時模組的延時被設定為大於或等於所述侵擾線傳輸信號的上升沿延遲的時間。
6.一種減小並行信號線路間遠端串擾的方法，所述並行信號線路包括一侵擾線以及一受擾線，所述受擾線與所述侵擾線平行，其特徵在於所述減小並行信號線路間遠端串擾的方法包括以下步驟將與所述侵擾線平行的受擾線分成若干段，且各段之間通過一延時模組連接；及設定所述延時模組的延時，以避免所述延時模組前後的受擾線中的遠端串擾相互疊加。
7.如權利要求6所述的減小並行信號間遠端串擾的方法，其特徵在於所述延時模組的延時被設定為大於或等於所述侵擾線傳輸信號的上升沿延遲的時間。
8.如權利要求6所述的減小並行信號間遠端串擾的方法，其特徵在於所述延時模組用蛇形線結構進行延時。
9.如權利要求6所述的減小並行信號間遠端串擾的方法，其特徵在於所述延時模組為一延時觸發器。
全文摘要
一種減小並行信號線路間遠端串擾的布線架構及方法，所述並行信號線路包括一侵擾線以及一受擾線，所述受擾線與所述侵擾線平行，其中所述受擾線具有若干段，各段之間通過一延時模組連接。本發明的有益效果在於減小並行信號線路間遠端串擾，提高信號傳輸的完整性。
文檔編號H01L27/00GK1953639SQ200510100548
公開日2007年4月25日 申請日期2005年10月17日 優先權日2005年10月17日
發明者林有旭, 葉尚蒼, 李傳兵 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司