專利名稱：差模線對(duì)的長度補(bǔ)償方法及其長度計(jì)算方法與存儲(chǔ)媒體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種電路布局，且特別是有關(guān)于一種差模線對(duì)的長度補(bǔ)償方法及其蜿蜒型延遲線的補(bǔ)償長度計(jì)算方法。

背景技術(shù)：
隨著科技的日益進(jìn)步，數(shù)字電路的工作頻率越來越高，許多不理想的電磁效應(yīng)也因此產(chǎn)生。以印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)為例，當(dāng)信號(hào)在傳輸線上傳遞時(shí)，由于電磁波會(huì)通過介質(zhì)向外傳遞，而產(chǎn)生電磁輻射現(xiàn)象。此電磁輻射會(huì)影響其他電子元件正常工作，即所謂電磁干擾(ElectromagneticInterference，EMI)?，F(xiàn)今數(shù)字電路中，元件的單位密度持續(xù)增加，使得在PCB的線路設(shè)計(jì)上面臨許多考驗(yàn)。在實(shí)際布線中，會(huì)因?yàn)檗D(zhuǎn)角等諸因素而造成關(guān)鍵線路對(duì)(例如差模線對(duì))的路徑不等長。
圖1是說明配置差模線對(duì)的線路布局圖。圖1中P11與P12分別表示差模線對(duì)的二條線路。當(dāng)差模線對(duì)P11與P12經(jīng)過轉(zhuǎn)角后，很明顯地外圈線路P11的信號(hào)路徑長度必然比內(nèi)圈線路P12的信號(hào)路徑長度還要長。此路徑長度不相同所引起的相位差(phase skew)會(huì)產(chǎn)生共模雜訊(common mode noise)，進(jìn)而對(duì)信號(hào)完整度造成影響以及產(chǎn)生電磁干擾的來源。因此，為了確保關(guān)鍵線路路徑長度相同，一般會(huì)應(yīng)用“蛇行線”(serpentine)的線路設(shè)計(jì)技巧來補(bǔ)償內(nèi)圈線路P12的路徑長度。
傳統(tǒng)技術(shù)所設(shè)計(jì)的蛇行線均以線路的中線(如圖1中的虛線所示)來估算線路路徑長度。此一作法看似合理，然而實(shí)際電流卻不一定會(huì)依循線路的中線來流動(dòng)。該常見技術(shù)將造成線路布局無法達(dá)到實(shí)際信號(hào)路徑等長的要求，進(jìn)而形成無法忽視的共模雜訊。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種蜿蜒型延遲線的補(bǔ)償長度計(jì)算方法，以更精確地計(jì)算出實(shí)際信號(hào)路徑在蜿蜒型延遲線中的補(bǔ)償長度。
本發(fā)明提供一種差模線對(duì)的長度補(bǔ)償方法，以更精確地設(shè)計(jì)出實(shí)際信號(hào)路徑等長的差模線對(duì)。
本發(fā)明提出一種蜿蜒型延遲線的補(bǔ)償長度計(jì)算方法。此補(bǔ)償長度計(jì)算方法包括計(jì)數(shù)蜿蜒型延遲線的斜邊數(shù)A；計(jì)數(shù)蜿蜒型延遲線的轉(zhuǎn)角數(shù)B；測量蜿蜒型延遲線的線寬W；測量蜿蜒型延遲線的平行線段高度S1；以及計(jì)算等式以求取蜿蜒型延遲線的補(bǔ)償長度Ldiff。
本發(fā)明提出一種差模線對(duì)的長度補(bǔ)償方法。此長度補(bǔ)償方法包括設(shè)定蜿蜒型延遲線的斜邊數(shù)A；設(shè)定蜿蜒型延遲線的轉(zhuǎn)角數(shù)B；設(shè)定蜿蜒型延遲線的線寬W；計(jì)算等式以求取蜿蜒型延遲線的平行線段高度S1；設(shè)定蜿蜒型延遲線的平行線段高度S1；以及于差模線對(duì)的轉(zhuǎn)角附近，將蜿蜒型延遲線配至于差模線對(duì)的內(nèi)側(cè)線中。
本發(fā)明另提供一種電腦可讀取存儲(chǔ)媒體，用以存儲(chǔ)電腦程序。該電腦程序用以載入至電腦系統(tǒng)中并且使得該電腦系統(tǒng)執(zhí)行上述方法。
本發(fā)明因利用蜿蜒型延遲線的物理幾何結(jié)構(gòu)加以分析實(shí)際電流走向，進(jìn)而推導(dǎo)出更精確的長度補(bǔ)償方法及其補(bǔ)償長度計(jì)算方法，因此可以更精確地計(jì)算出實(shí)際信號(hào)路徑在蜿蜒型延遲線中的補(bǔ)償長度，進(jìn)而可以更精確地設(shè)計(jì)出實(shí)際信號(hào)路徑等長的差模線對(duì)。
為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。



圖1是說明配置差模線對(duì)的線路布局圖。
圖2是依照本發(fā)明實(shí)施例說明一種差模線對(duì)的布局。
圖3A是依照本發(fā)明實(shí)施例說明驗(yàn)證線路的布局。
圖3B是說明圖3A的橫截面。
圖3C是說明圖3A中45度差模轉(zhuǎn)角的布局。
圖4是依照本發(fā)明實(shí)施例說明差模線對(duì)中，未補(bǔ)償長度與加入蜿蜒型延遲線的共模雜訊模擬結(jié)果。
圖5是依照本發(fā)明實(shí)施例說明一種差模線對(duì)的長度補(bǔ)償方法流程圖。
圖6是依照本發(fā)明實(shí)施例說明差模線對(duì)中，未補(bǔ)償長度與加入蜿蜒型延遲線的共模雜訊模擬結(jié)果。
圖7是依照本發(fā)明實(shí)施例說明差模線對(duì)中，未補(bǔ)償長度與加入蜿蜒型延遲線的頻域差模轉(zhuǎn)共模響應(yīng)的模擬結(jié)果。
圖8是依照本發(fā)明實(shí)施例說明一種蜿蜒型延遲線的補(bǔ)償長度計(jì)算方法。

具體實(shí)施例方式 以下將提出實(shí)施例，來針對(duì)本發(fā)明加以說明，以期使本領(lǐng)域具通常知識(shí)找更能了解本發(fā)明并可以據(jù)以實(shí)施。當(dāng)然，下述實(shí)施例亦可以電腦程序的形式實(shí)現(xiàn)之，并利用電腦可讀取存儲(chǔ)媒體存儲(chǔ)此一電腦程序，以利電腦執(zhí)行下述方法。
以下實(shí)施例將以“蛇行線”(serpentine)來實(shí)現(xiàn)蜿蜒型延遲線。本實(shí)施例分析實(shí)際電流走向而推導(dǎo)出更精確的公式，因此可以更精確地計(jì)算出實(shí)際信號(hào)路徑在蜿蜒型延遲線中的補(bǔ)償長度，進(jìn)而可以更精確地設(shè)計(jì)出實(shí)際信號(hào)路徑等長的差模線對(duì)。
圖2是依照本發(fā)明實(shí)施例說明一種差模線對(duì)的布局，其中在差模線對(duì)的其中一條線路中配置有蜿蜒型延遲線。當(dāng)差模信號(hào)在線路中傳遞的過程中遇到轉(zhuǎn)角，因轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性會(huì)在驅(qū)動(dòng)端產(chǎn)生差模的反射雜訊。且由于彼此線長不相等的緣故，將導(dǎo)致兩信號(hào)間有時(shí)間差，因此在接收端便產(chǎn)生共模雜訊。為了不使整體所造成的差模反射量嚴(yán)重惡化，因此本實(shí)施例將設(shè)定蜿蜒型延遲線中平行線段高度S1約略等于差模線對(duì)的間距S。另外，圖2中L1表示平行線段長度，而W表示差模線對(duì)的線寬(也是蜿蜒型延遲線的線寬)。
在此條件下，本實(shí)施例將以兩折數(shù)的蜿蜒型延遲線對(duì)每一差模轉(zhuǎn)角進(jìn)行補(bǔ)償。圖3A是依照本發(fā)明實(shí)施例說明驗(yàn)證線路的布局。圖3B是說明圖3A的橫截面。在此假設(shè)圖3B中差模線對(duì)的間距S＝9mil，線寬W＝4mil，線路厚度T＝1.2mil，差模線對(duì)距離下方金屬層的距離H1＝4mil，差模線對(duì)距離上方金屬層的距離H2＝13.2mil，印刷電路板的介電系數(shù)εr＝3.7。對(duì)圖3A的驗(yàn)證線路的布局進(jìn)行時(shí)域分析，以觀察接收端對(duì)共模雜訊抑制的情形。在圖3A中，驅(qū)動(dòng)端以其中一線路P42傳送一正電壓信號(hào)，而以另一線路P41傳送一負(fù)電壓信號(hào)。前述電壓振幅約為1伏特，信號(hào)上升時(shí)間為50ps，每一蜿蜒型延遲線的平行線段長L1為3W(三倍線寬)。
圖3C是說明圖3A中45度差模轉(zhuǎn)角的布局。對(duì)圖3C進(jìn)行幾何分析，可以知道此驗(yàn)證線路的45度差模轉(zhuǎn)角的長度差為 2ΔL＝2(W+S)tan(θ/2)＝10.7696mil 式(1) ，其中θ為45度。由上式可知，當(dāng)知道45度差模轉(zhuǎn)角的長度差后，在長度匹配的條件下(以中線計(jì)算其長度)，其兩折數(shù)蜿蜒型延遲線的平行線段高度S1為 式(2) ，因此S1＝6.5mil。
圖4是依照本發(fā)明實(shí)施例說明差模線對(duì)中，未補(bǔ)償長度與加入蜿蜒型延遲線的共模雜訊模擬結(jié)果。圖3A與圖3B所示差模線對(duì)的驗(yàn)證線路具有兩個(gè)差模轉(zhuǎn)角。若未對(duì)此差模線對(duì)補(bǔ)償其長度差(即類似圖3A的線路布局但未配置蜿蜒型延遲線)，則其模擬結(jié)果顯示具有相當(dāng)大的共模雜訊(如圖4的實(shí)線曲線)。而若對(duì)此差模線對(duì)配置蜿蜒型延遲線(如圖3A的線路布局)而補(bǔ)償其長度差，則其模擬結(jié)果顯示大幅減少共模雜訊(如圖4的虛線曲線)。請(qǐng)注意，此處是以蜿蜒型延遲線的中線來計(jì)算其補(bǔ)償長度，依據(jù)上述驗(yàn)證條件的設(shè)定可以計(jì)算出，以中線來計(jì)算其補(bǔ)償長度時(shí)，其中蜿蜒型延遲線的平行線段高度S1需為6.5mil。由圖4的虛線曲線可以看出，蜿蜒型延遲線的平行線段高度S1若為6.5mil，雖然已經(jīng)大幅減少共模雜訊，然而卻仍有不可忽視的共模雜訊量。
換句話說，從圖4的模擬結(jié)果可以看出，一般以中線來計(jì)算蜿蜒型延遲線的補(bǔ)償長度的方式，其補(bǔ)償后竟然無法使共模雜訊量降到最低(從圖4可以看出共模雜訊量還有一些成分未抑制完全)。因此，利用取中線的方式來計(jì)算蜿蜒型延遲線所需的補(bǔ)償長度，其離實(shí)際所需補(bǔ)償?shù)拈L度還有一段落差。
因此，本實(shí)施例分析實(shí)際電流走向而推導(dǎo)出近似的修正公式，因此可以更精確地計(jì)算出實(shí)際信號(hào)路徑在蜿蜒型延遲線中的補(bǔ)償長度，進(jìn)而可以更精確地設(shè)計(jì)出實(shí)際信號(hào)路徑等長的差模線對(duì)。
圖5是依照本發(fā)明實(shí)施例說明一種差模線對(duì)的長度補(bǔ)償方法流程圖。請(qǐng)參照?qǐng)D5，首先由使用者設(shè)定蜿蜒型延遲線的斜邊數(shù)A(步驟S510)、轉(zhuǎn)角數(shù)B(步驟S520)以及線寬W(步驟S530)。上述步驟S510～S530亦可以由應(yīng)用程序的內(nèi)定值自動(dòng)設(shè)定之。
在步驟S540中，計(jì)算差模線對(duì)于某轉(zhuǎn)角(或某些轉(zhuǎn)角)所形成的線對(duì)長度差Ldiff。于本實(shí)施例中，步驟S540可以應(yīng)用前述式(1)來計(jì)算獲得線對(duì)長度差Ldiff，亦即計(jì)算Ldiff＝2(W+S)tan(θ/2)。例如，若沿用前述驗(yàn)證條件(W＝4mil、S＝9mil、θ＝45度)，則一個(gè)45度轉(zhuǎn)角會(huì)使差模線對(duì)形成線對(duì)長度差Ldiff＝10.7696mil。接下來進(jìn)行步驟S550，以計(jì)算等式 式(3) ，以求取蜿蜒型延遲線的平行線段高度S1。由前述式(1)與圖3C可知，差模線對(duì)經(jīng)過45度轉(zhuǎn)角會(huì)造成其長度差Ldiff。在長度匹配的條件下，且考慮電流會(huì)依“最短路徑”而流動(dòng)，因此假設(shè)圖5的步驟S510～S530所設(shè)定的參數(shù)為A＝4、B＝8、W＝4mil，則步驟S550的計(jì)算結(jié)果為S1＝9.1mil。然后依據(jù)步驟S550的計(jì)算結(jié)果，設(shè)定蜿蜒型延遲線的平行線段高度S1(步驟S560)。最后進(jìn)行步驟S570，依據(jù)上述的各個(gè)參數(shù)設(shè)定，于差模線對(duì)的轉(zhuǎn)角附近，將蜿蜒型延遲線配至于差模線對(duì)的內(nèi)側(cè)線P42中(如圖3A所示)。
為了驗(yàn)證本實(shí)施例是否能改善原來以中線計(jì)算補(bǔ)償長度的方式，在此將前述式(2)與式(3)各自應(yīng)用于圖3A與3B所示的驗(yàn)證線路上。亦即，以中線計(jì)算補(bǔ)償長度所獲得的平行線段高度S1＝6.5mil，以及本實(shí)施例計(jì)算補(bǔ)償長度所獲得的平行線段高度S1＝9.1mil，分別對(duì)二者所形成的蜿蜒型延遲線進(jìn)行驗(yàn)證，以比較二者共模雜訊抑制的差異。
圖6是依照本發(fā)明實(shí)施例說明差模線對(duì)中，未補(bǔ)償長度與加入蜿蜒型延遲線的共模雜訊模擬結(jié)果。在此以上述圖3A與圖3B所示差模線對(duì)的驗(yàn)證線路來進(jìn)行模擬。若未對(duì)此差模線對(duì)補(bǔ)償其長度差(即類似圖3A的線路布局但未配置蜿蜒型延遲線)，則其模擬結(jié)果顯示具有相當(dāng)大的共模雜訊(如圖6的實(shí)線曲線)。而若對(duì)此差模線對(duì)配置蜿蜒型延遲線(如圖3A的線路布局)而補(bǔ)償其長度差，則其模擬結(jié)果顯示大幅減少共模雜訊(如圖6的虛線曲線與點(diǎn)線曲線)。請(qǐng)注意，圖6中虛線曲線是以蜿蜒型延遲線的中線來計(jì)算其平行線段高度S1＝6.5mil，所獲得的共模雜訊模擬結(jié)果；而點(diǎn)線曲線則是以本實(shí)施例與圖5所說明的方式來計(jì)算其平行線段高度S1＝9.1mil，所獲得的共模雜訊模擬結(jié)果。由圖6的虛線曲線可以看出，蜿蜒型延遲線的平行線段高度S1若為6.5mil，雖然已經(jīng)大幅減少共模雜訊，然而其卻仍有不可忽視的共模雜訊量。反觀圖6的點(diǎn)線曲線，蜿蜒型延遲線的平行線段高度S1若為9.1mil，其共模雜訊量降至最低，可以更精確地實(shí)現(xiàn)所謂“線路等長”的目的。
圖7是依照本發(fā)明實(shí)施例說明差模線對(duì)中，未補(bǔ)償長度與加入蜿蜒型延遲線的頻域差模轉(zhuǎn)共模響應(yīng)的模擬結(jié)果。從模擬結(jié)果可以看出，一般以中線來計(jì)算蜿蜒型延遲線的補(bǔ)償長度的方式，其補(bǔ)償后無法使共模雜訊量降到最低(共模雜訊量還有一些成分未抑制完全)。本實(shí)施例與圖5所說明的方式來計(jì)算其平行線段高度S1，其無論時(shí)域或是頻域上的表現(xiàn)，可以更精確地實(shí)現(xiàn)所謂“線路等長”的目的。
圖8是依照本發(fā)明實(shí)施例說明一種蜿蜒型延遲線的補(bǔ)償長度計(jì)算方法。蜿蜒型延遲線所需要的補(bǔ)償長度，一般需對(duì)應(yīng)于差模線對(duì)的長度差Ldiff。此長度差Ldiff可能是由45度轉(zhuǎn)角或其他原因所造成。在此將補(bǔ)償長度視同長度差Ldiff。首先計(jì)數(shù)蜿蜒型延遲線的斜邊數(shù)A(步驟S810)、與轉(zhuǎn)角數(shù)B(步驟S820)，并且測量蜿蜒型延遲線的線寬W(步驟S830)與平行線段高度S1(步驟S840)。然后進(jìn)行步驟S850，以計(jì)算上述等式(3)，以求取該蜿蜒型延遲線的補(bǔ)償長度Ldiff。例如，如圖2所示，蜿蜒型延遲線之斜邊數(shù)A＝4、轉(zhuǎn)角數(shù)B＝8；若線寬W＝4mil而平行線段高度S1＝9.1mil，則蜿蜒型延遲線的補(bǔ)償長度Ldiff約為10.7696mil。
綜上所述，在上述實(shí)施例中因分析實(shí)際電流走向，進(jìn)而推導(dǎo)出更精確的長度補(bǔ)償方法及其補(bǔ)償長度計(jì)算方法，因此可以更精確地計(jì)算出實(shí)際信號(hào)路徑在蜿蜒型延遲線中的補(bǔ)償長度，進(jìn)而可以更精確地設(shè)計(jì)出實(shí)際信號(hào)路徑等長的差模線對(duì)。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種蜿蜒型延遲線的補(bǔ)償長度計(jì)算方法，包括
計(jì)數(shù)該蜿蜒型延遲線的斜邊數(shù)A；
計(jì)數(shù)該蜿蜒型延遲線的轉(zhuǎn)角數(shù)B；
測量該蜿蜒型延遲線的線寬W；
測量該蜿蜒型延遲線的平行線段高度S1；以及
計(jì)算等式以求取該蜿蜒型延遲線的補(bǔ)償長度Ldiff。
2.如權(quán)利要求1所述的蜿蜒型延遲線的補(bǔ)償長度計(jì)算方法，其特征在于，該蜿蜒型延遲線包括蛇行線。
3.一種電腦可讀取存儲(chǔ)媒體，用以存儲(chǔ)一電腦程序，該電腦程序用以載入至一電腦系統(tǒng)中并且使得該電腦系統(tǒng)執(zhí)行如權(quán)利要求1所述蜿蜒型延遲線的補(bǔ)償長度計(jì)算方法。
4.一種差模線對(duì)的長度補(bǔ)償方法，包括
設(shè)定一蜿蜒型延遲線的斜邊數(shù)A；
設(shè)定該蜿蜒型延遲線的轉(zhuǎn)角數(shù)B；
設(shè)定該蜿蜒型延遲線的線寬W；
計(jì)算該差模線對(duì)于一轉(zhuǎn)角所形成的一線對(duì)長度差Ldiff；
計(jì)算等式以求取該蜿蜒型延遲線的平行線段高度S1；
設(shè)定該蜿蜒型延遲線的平行線段高度S1；以及
于該轉(zhuǎn)角附近，將該蜿蜒型延遲線配至于該差模線對(duì)的內(nèi)側(cè)線中。
5.如權(quán)利要求4所述的差模線對(duì)的長度補(bǔ)償方法，其特征在于，該蜿蜒型延遲線包括蛇行線。
6.一種電腦可讀取存儲(chǔ)媒體，用以存儲(chǔ)一電腦程序，該電腦程序用以載入至一電腦系統(tǒng)中并且使得該電腦系統(tǒng)執(zhí)行如權(quán)利要求4所述差模線對(duì)的長度補(bǔ)償方法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種差模線對(duì)的長度補(bǔ)償方法及其蜿蜒型延遲線的補(bǔ)償長度計(jì)算方法。此補(bǔ)償長度計(jì)算方法包括計(jì)數(shù)蜿蜒型延遲線的斜邊數(shù)A與轉(zhuǎn)角數(shù)B；測量蜿蜒型延遲線的線寬W；測量蜿蜒型延遲線的平行線段高度S1；以及計(jì)算等式Ⅰ，以求取蜿蜒型延遲線的補(bǔ)償長度Ldiff。
文檔編號(hào)G06F17/50GK101470765SQ20071030730
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者林宇森 申請(qǐng)人:英業(yè)達(dá)股份有限公司