定量测量多通道串行数据系统中的串扰引起的抖动(二)

表示受干扰对象(Victim)上串扰感应的电压的峰峰值。该等式描述了当干扰源(Aggressor)的边沿和受干扰对象(Victim)的边沿一致的时候，感应的串扰引起的时序改变量。峰峰值抖动受限于干扰源(Aggressor)和受干扰对象(Victim)的边沿的重叠部分的大小。还有一个最大值限制等于干扰源(Aggressor)转换时间，当串扰电压大小超过一定程度时会达到这个上限。图7表示串扰引起的幅度及时序上的变化。垂直部分的边沿上的失真反应了串扰引起的抖动的限制。

图7的模型假设了感应的串扰电压是一个方波信号，这在现实中肯定是不真实的。串扰电压形状经过干扰源(Aggressor)和受干扰对象(Victim)之间的耦合的脉冲响应变得光滑些，这使得实际的串扰大小比等式（3）中预测的要小一些。另外等式（3）并不能预测当干扰源(Aggressor)和受干扰对象（Victim）不是完全同相时串扰对受干扰对象(Victim)边沿的影响。在这种情况下，受干扰对象(Victim)的边沿的形状被改变并带来了更大

图7 串扰引起的幅度变化示意图
或者更小的斜率。受干扰对象(Victim)的垂直噪声转换为抖动，越低的斜率带来越大的随机抖动，其关系式如下所示：

式中N和 是受干扰对象(Victim)的基线噪声和噪声引起的随机抖动，斜率是指待测量边沿的斜率。随机抖动是时序抖动和噪声抖动平方和的均方根。

抖动测量是通过对被测信号进行大量的连续边沿进行观察并分析测量结果的追踪图而得到的。额外的串扰带来的抖动造成了待测信号的时序和干扰源(Aggressor)的时序关系发生了变化。等式3和4预测了串扰带来的固有抖动和随机抖动的增加。固有抖动的增加量的大小正比于干扰源(Aggressor)和受干扰对象(Victim)的耦合程度，随机抖动的增加则正比于干扰源(Aggressor)和受干扰对象(Victim)的相位大小。

串扰测量的实验
为了测量串扰引起的抖动，我们利用Lattice的评估板ORT82G5 FPSC做了一组实验。SERDES输出两路速率都为3.125Gb/s的信号，输出到一对比较短的PCB线径上。这两路信号作为干扰源(Aggressor)和受干扰对象(Victim)。一对PCB走线的间距非常接近以产生串扰。利用TDR测量出线径之间耦合的插入损耗，如图8所示，插入损耗从频率点2.5GHz之后的很长频率范围内都是10dB。干扰源(Aggressor)和受干扰对象(Victim)都施加在线径的同一端，实现近端串扰测量（NEXT）。而且我们注意到，在DC时的耦合为零，随着频率的增加而增加。

表1 半时钟速率码型作为干扰源(Aggressor)的抖动测量结果
该实验中，干扰源(Aggressor)和受干扰对象(Victim)之间的相位尽可能保持为零。频谱方法（sp）和归一化NQ-Scale（nq）方法的测量结果和预测的结果都很接近，如图9所示。

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