差分互连的串扰-信号与电源完整性
差分互连的串扰:
如果表层差分对的附近有单端信号，那么这个单端信号对差分对中的两条线都会产生远端串扰，最终串扰噪声会反映到差分信号中。如图8-16所示，单端线(标记为s)位于差分对中标记为p的走线一侧，单端线距离走线p较近，距离走线n较远。串扰量和走线间距密切相关，间距越大，串扰越小。因此，单端信号在p和n两条走线上产生的串扰也不相同，接收端在做差分检测时两个串扰噪声不能抵消，因此差分信号中一定有串扰噪声。图8-17显示了走线p和走线n上的串扰噪声以及差分检测后得到的差分串扰噪声，明显可见两条走线上串扰噪声的差异时导致差分串扰噪声的直接原因。
实际上单端信号对差分对的串扰包含了多个串扰过程，比我们通常认为的要复杂一些。最显著的有3个串扰过程，如图8-16所示：
1)单端线s对走线p的串扰。
2)单端线s对走线n的串扰。
3)走线p对走线n的串扰。
其中前两个串扰特性相同，攻击信号上升沿将产生负的串扰脉冲。但是走线p对走线n的串扰过程稍复杂一点，由于走线p中的远端串扰噪声为负脉冲，包含了下降沿和上升沿两个过程，根据串扰特性，负脉冲下降沿在走线n上串扰出一个正的脉冲，负脉冲上升沿在走线n上串扰出一个负的脉冲。和单端线s对走线n的串扰相叠加后，总的噪声表现为一个正脉冲和一个负脉冲的组合，这一过程如图8-18所示。实际上还有更多较弱的串扰过程，比如走线n中的串扰噪声也会对走线p产生影响等，最终在差分对中得到的总的串扰噪声是多个串扰过程达到平衡后的结果。
由于差分对和攻击信号线组成的多导体系统内复杂的耦合关系，相互之间都存在串扰，使得在某些情况下差分对抗干扰的能力并没有想象中那样强。考虑图8-19所示的结构，信号线宽都为6 mil,间距gap值都为9 mil,攻击信号为单端信号。考虑受害线使用单端传输和使用差分传输两种情况，受害线接收端串扰噪声如图8-20所示。使用差分对时串扰噪声确实比使用单端传输小一些，但是改善并不明显。在这种单端线与差分对间距较小的情况下，差分信号中的串扰噪声依然较大。因此，即便使用差分传输，最有效的减小串扰的方法依然是尽量拉开和攻击信号的间距。
差分对之间的串扰和上面的讨论类似，只不过攻击信号也是差分的，主要的串扰过程有5个：攻击线p对受害线p,攻击线p对受害线n,攻击线n对受害线p,攻击线n对受害线n,受害线p对受害线n。最终串扰合成过程类似。