串擾：兩對線各自量都好好的

案例：兩對線各自都很乾淨

同一個連接器上的兩對高速線，各自都裝了低電容保護陣列。每一對都單獨拉起來量過。兩對都通過眼圖模板而且有餘裕。ESD 認證每一支腳也都過。

然後兩對同時跑，其中一對開始出現位元錯誤。

重要的是沒有發生的那些事。沒有東西壞掉。沒有東西發燙。沒有東西需要更換，而且重新訓練之後鏈路自己就回來了。已經被燒毀的元件不會因為重新訓練就復原。

這是訊號問題，不是保護失效

這兩件事值得一開始就分開，因為它們常常被當成同一件事在查，而它們要修的地方完全不同。

• ESD 問題靠元件解決。你換一顆料，或是改變它相對於連接器的位置，箝位行為就會改變。
• 串擾問題靠幾何解決。元件唯一能幫上忙或幫倒忙的地方是它的腳位擺在哪裡，而不管你怎麼改它的箝位規格，答案都不會動。

所以要回答的問題不是「保護夠不夠好」，而是：這些線上的保護元件是不是把一對線帶進了另一對，如果是，它到底在那對安靜的線上放了多少雜訊？

串擾是什麼

一條正在切換的線，會把能量推到旁邊那條安靜的線上。有兩條路徑，而且永遠兩條都在。

• 電場透過互容耦合。兩個導體形成一個小電容，其中一邊電壓變化就會把電流灌進另一邊。
• 磁場透過互感耦合。一條線上變化的電流把磁通鏈進另一條線的迴路，在裡面感應出電壓。

兩條路徑都不需要線與線之間有連接。這點值得講出來，因為它解釋了為什麼所有找連接的檢查都會通過。導通測試、網表檢查、目視檢查，全部都會過。根本沒有東西可以找，而耦合照樣在發生。

耦合了多少，以及為什麼每一個世代都更糟

一條公式就承擔了大部分。以電容路徑來說，安靜線上的雜訊是：

V_n = C_m × dV/dt × Z₀/2

電壓變化率就是擺幅除以上升時間，所以耦合雜訊與上升時間成反比。邊緣快一倍，耦合雜訊就大一倍。

這就是為什麼同一塊板子從上一代到下一代會變糟，而外觀上什麼都沒變。一樣的間距、一樣的疊構、一樣的保護元件，全部一樣。唯一變的是邊緣，而雜訊跟著它一起來了。一個在 200ps 邊緣下餘裕很舒服的設計，到了 50ps 只剩四分之一的餘裕。

這也解釋了這個案子的形狀。每一對單獨跑都沒事，因為沒有干擾源。兩對一起跑的那一刻，其中一對就成了另一對的干擾源。

保護元件在這裡扮演什麼角色

保護元件對一條高速線做了兩件完全不同的事，而這兩件事一直被拿來互相怪罪。

1. 它在線上加了電容。每一顆保護元件都是一個跨在訊號上的電容。這叫做負載。它表現為插入損耗與變慢的邊緣，而且只在那一條線上。
2. 它的腳位決定了兩對線要靠多近。封裝決定了兩對線必須多靠近地擦身而過，以及它們之間有沒有東西。這叫做耦合。它表現為另一對線上的雜訊。

這兩件事成因不同，解法也不同。降低電容可以解決負載。它對耦合一點作用都沒有。只有幾何能解決耦合。

所以這篇最值得帶走的一句話是：如果你只用電容去比較保護元件，你只比了一半。

效應一，負載：電容的代價是多少

傳輸線上的並聯電容有一個很直接的插入損耗，而 5GHz 下的數字值得記住，因為低端比大家想的小，高端比大家想的大。

• 0.18pF 大約 0.09dB
• 0.28pF 大約 0.21dB
• 0.45pF 大約 0.51dB
• 1.0pF 大約 2.09dB

從這張表可以看出兩件事。第一，從 0.45pF 走到 1pF 不是一小步，它是四倍的損耗而不是兩倍，因為損耗上升得比電容還快。第二，在低端那一頭差異真的很小，0.18pF 和 0.28pF 之間差不到十分之一分貝，幾乎從來都不是吃掉你餘裕的那個東西。

這個模型不是猜的。它預測 0.45pF 在 5GHz 是 0.51dB，而那正是我們在真實 12Gbps 鏈路上量到、並且印在 PZ0303P-F10 規格書裡的數字。

效應二，幾何：接地腳位在哪裡

一對線內部的耦合就是這對線本身，那正是差動對存在的目的，不是問題。對與對之間的耦合才是問題，而保護元件剛好坐在兩對線被迫靠得最近的那一點上。

PZ0303P-F10 是十腳的 DFN2510-10L。下排順序是通道 1、通道 2、地、通道 3、通道 4，所以腳 3 正好夾在 A 對與 B 對之間。

更重要的在另一邊。上排是 10、9、8、7、6，而腳 8 也是地，正對著腳 3。所以這不是兩對線之間只有一支接地腳，而是上下兩排在同一個位置都是地，等於在兩對線擦身而過的那一點上，築了一道橫貫封裝的接地銅牆。

這就是接地腳真正發揮價值的地方，因為它站在兩個不該互相講話的網路之間，讓耦合的場有地方收掉，而不是繼續跑進隔壁那對線。

我們會怎麼配

1. 有兩對線的時候用 PZ0303P-F10。四通道，所以兩對線進同一顆料，而且上下兩排都有接地腳擋在中間。0.45pF、工作電壓 3.3V、8/20µs 下 6.0A、動態電阻 0.21 歐姆、接觸 ±16kV、空氣 ±21kV，DFN2510-10L。
2. 只有一對線、而且電容是整頁上最緊的那個數字時，用 PZ0302A-F7。兩通道，典型 0.18pF、最大 0.28pF，工作電壓 3.3V、6.5A、接觸 ±18kV、空氣 ±21kV，DFN1610-6L。

關於我們怎麼寫這些數字，有一件事要說。我們公布的是最大電容，不只是典型值。典型值是一個分布的中間，而你最差的那幾片板子不是用典型的料做出來的。請照最大值設計，而如果別家的規格書只給你典型值，那在你拿兩者去比之前值得先問清楚。

要好好回答這件事，我們需要你給什麼

兩個效應都可以在板子畫出來之前先算成數字，但只有其中一個在規格書上。電容我們已經知道了。耦合取決於你的幾何，所以需要四樣東西：

1. 線速率，它決定你坐在插入損耗曲線的哪個位置。
2. 邊緣速率，這才是真正推動耦合的那個，而且通常比線速率暗示的還要快。
3. 線對間距，也就是兩對線隔多遠、以及平行走了多長。
4. 疊構，因為參考層有多近決定了多少場留在本地、而不是跑到隔壁去。

有了這四樣，我們可以把負載和耦合都給你數字而不是意見，並告訴你到底是哪一個在吃你的餘裕。很多時候並不是被怪的那一個。