近端串擾與遠端串擾分析

2021-09-25 13:47:45 字數 1872 閱讀 2713

串擾是指訊號在傳輸通道上傳輸時,因電磁耦合對相鄰傳輸線產生的影響。串擾分為容性耦合串擾和感性耦合串擾。

如圖所示,線ab 有訊號,此傳輸線稱為動態線,與動態線ab 相鄰的傳輸線cd 稱為靜態線,此線產生耦合訊號。其中,由耦合電容產生的串擾訊號在受害網路上可以分為前向串擾和反向串擾sc,這兩個訊號極性相同;由耦合電感產生的串擾訊號也分成前向串擾串擾和反向串擾sl,這兩個訊號極性相反。

**模型如下所示:

pcb 疊層結構為六層,傳輸線採用微帶線,位於頂層,第二層為參考平面,驅動器採用3.3v cmos 的mod 模型,由於只分析串擾,為了避免反射,兩線均採用端接技術。

2.1 線間距對串擾的影響

線間距為10mil 時的近遠端串擾**結果

線間距為20mil 時的近遠端串擾**結果線間距對串擾的影響

從**結果可以看出:近端串擾和遠端串擾隨著間距的減小而增大。這是因為兩線間的互容cm 和互感lm 隨著間距的減小而增大,導致總串擾增大,則在實際設計中可以通過增大線間距來抑制串擾。

2.2 耦合長度對串擾的影響

保持其他引數不變,線寬為6mil,線間距為10mil,訊號上公升時間為1ns,線到參考平面距離為10mil。設定兩條傳輸線的耦合長度分別為1in 和3in,**結果如下:

從上圖可以看出,隨著耦合距離的增大,串擾隨之增大。所以易受干擾的網路應該盡量避免與干擾強的網路長距離並行。

2.3 訊號上公升時間對串擾的影響

從**結果可以看出,隨著上公升時間的減小,串擾越來越嚴重。在實際電路中,快速器件得到越來越多的應用,所以對於這類器件,在佈線時要認真考慮可能出現的訊號完整性問題。

2.4 傳輸線到參考平面的距離對串擾的影響

從**結果可以看出,隨著傳輸線到參考平面的距離的增大,串擾越來越嚴重。由於迴路面積越大,越容易產生和吸收干擾,所以當訊號層離參考層越近時,可以構成乙個很小的迴路,從而減小干擾。

 在佈線空間允許的情況下,盡量讓佈線間距加大,減小耦合長度。

 盡量減小走線離參考平面的距離,使傳輸線與參考平面耦合,從而避免對鄰線的干擾。

 由於訊號上公升時間是造成si 問題的主要原因,所以在滿足系統設計指標的情況下,應該盡可能選取訊號上公升沿較慢的器件。

 對於關鍵訊號,可以採用差分布線。

 對於串擾比較嚴重的兩條線,在佈線空間允許的情況下可以在兩條線間插入一條地線起到降低耦合減小串擾的作用。

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