單端傳輸通道也會有奇偶模現象喔!

By | 27 3 月, 2018
奇模(Odd mode)與偶模(Even mode)對差動對是很關鍵的要素,其會影響奇/偶模阻抗與相位速度,設計不良甚會讓共模雜訊引入整個差動對使訊號品質下降。然而對單端訊號系統而言呢?如果說一對side by side的單端訊號線,兩兩訊號線傳遞的訊號是奇模或偶模,會產生什麼現象?
其實大家都把差動對想的太過複雜,差動對其實也只是兩條單端訊號線以一正一負的電壓做傳輸,把它們各自獨立出來還是單端傳輸線。也就是說,在差動訊號(2):奇模與偶模一文中所描述的現象,在單端傳輸線也是可以成立的。(這其實也是差動對弱耦合與強耦合的概念)
我們從特性阻抗來看,分別看單獨傳輸模態(Quiet mode)、奇模與偶模,可看出在Quiet mode是阻抗接近50歐姆,Odd mode偏低、Even mode則偏高。這原因與場型的分佈有關,在差動訊號(2):奇模與偶模一文中已有描述,在此就不再說明。

另一方面,特性阻抗又會受兩條線的距離所影響,兩條線越近則耦合的強度越大,阻抗差異越明顯。換句話說,耦合或者我們說串音干擾其實影響的不只是雜訊的引入,線本身的特性也會受到改變!這也是為什麼我們會說希望線與線間距可以控制在3倍線寬,因為可以盡量控制阻抗在10%以內,保持訊號線本身的阻抗特性,才不會使通道效應變差太多。

當然,模態的改變不只影響特性阻抗,包括相位速度,耦合的能量等等皆會受其影響。在DDR通道中,我們看的時間抖動(Jitter)除了視線長不匹配以外,還有一部份是來自奇/偶模相味速度不匹配的緣故哩!