一、串?dāng)_的概念串?dāng)_是兩條信號線之間的耦合,、信號之間的互感和互容引起的,。當(dāng)信號在傳輸線上傳播時,相鄰信號線之間由于電磁場的相互耦合會產(chǎn)生不期望的噪聲電壓信號,,即能量由一條線耦合到另一條線上,。根據(jù)耦合的機(jī)理不同,可分為電感應(yīng)(容性)耦合和磁感應(yīng)(感性)耦合,。產(chǎn)生串?dāng)_(crosstalk)的信號被稱為干擾源(Aggressor)或動態(tài)線(active line),而收到干擾的信號被稱為被干擾對象(Victim)或靜態(tài)線(passive line),。通常,一個網(wǎng)絡(luò)既是干擾源又是被干擾對象,。 串?dāng)_是發(fā)生在一個網(wǎng)絡(luò)的信號路徑及返回路徑和另一個網(wǎng)絡(luò)的信號路徑及返回路徑之間的一種效應(yīng),。 耦合機(jī)制:動態(tài)線上的電壓變化可在周圍產(chǎn)生電場,而電場對于處于其中的導(dǎo)體上的電荷流動有一定的影響,,因此與靜態(tài)線相互作用后就會出現(xiàn)容性(電感應(yīng))耦合,。 動態(tài)線上的電流變化將會在導(dǎo)體周圍產(chǎn)生磁場,而這個磁場會對處于其中的電荷移動產(chǎn)生影響,從而使靜態(tài)線上出現(xiàn)感性(磁感應(yīng))耦合,。 耦合并不是時時刻刻發(fā)生的,,本人經(jīng)過咨詢和查找資料,了解如下: 當(dāng)信號沿著動態(tài)線傳播時,,僅在信號邊沿附近的特殊區(qū)域,,即存在dV/dt或dI/dt的區(qū)域,,才有耦合電流流到靜態(tài)線上,。導(dǎo)線上除此之外的任何地方,電流和電壓都為常數(shù),,所以不會出現(xiàn)耦合噪聲電流,。 這個地方還希望各路大神指教!??! 二、近端串?dāng)_和遠(yuǎn)端串?dāng)_對于長線的耦合串?dāng)_,,在靜態(tài)線上兩端測得噪聲電壓明顯不同,,為了區(qū)分這兩端,把距離干擾源端最近的一端稱為近端干擾(信號傳輸方向的后方),,距離干擾源端最遠(yuǎn)的一端稱為遠(yuǎn)端干擾(信號傳輸?shù)那胺剑?。大家看到的兩種串?dāng)_的峰值不一樣是因為近端串?dāng)_是連續(xù)值,遠(yuǎn)端串?dāng)_是疊加值,。近端串?dāng)_和線間距有關(guān),,遠(yuǎn)端串?dāng)_和線間距還有走線的并行長度有關(guān)。(互容和間距有關(guān),,互感和并行長度有關(guān),) 近端噪聲與容性耦合電流和感性耦合電流的總和有關(guān),。遠(yuǎn)端噪聲與容性耦合電流和感性耦合電流的差有關(guān)。 三,、影響串?dāng)_的因素線間距:串?dāng)_隨著間距的增大而降低,,粗略估算間距從一倍間距拉遠(yuǎn)到兩倍間距串?dāng)_降一半,拉遠(yuǎn)到三倍串?dāng)_再降一半,。 介電常數(shù):使用低介電常數(shù)材料時,,為了保證特性阻抗不變而相應(yīng)采用更小的介質(zhì)厚度,這樣減小了近端串?dāng)_和遠(yuǎn)端串?dāng)_,。 阻抗:當(dāng)兩端都不匹配時,,使得兩端串?dāng)_均反射到另一端,相互干擾,。即:干擾波形是串?dāng)_和反射的疊加,。根據(jù)端阻抗與傳輸線特性阻抗的關(guān)系決定反射幅值和極性,多次反射后幅值漸小至穩(wěn)定。 減下串?dāng)_的方法: 1.布線時盡可能增加線的間距,,減小線的平行長度,,從而減小串?dāng)_。 2.高速信號線在滿足先前條件下,,正確的源端端接可以減小或消除反射,,從而減小串?dāng)_。 3.對于帶狀線和微帶線盡量減小走線到地平面的距離,,從而減小串?dāng)_,。 4.層疊設(shè)計時,盡量使用電源平面或地平面來隔離兩個信號層,,如果兩個信號層不得相鄰,,采用垂直布線。 5.在串?dāng)_較嚴(yán)重的兩條線之間插入一條地線,,可以起到隔離的作用,,從而減小串?dāng)_。 6.盡量避免電源和地平面的分割,。 7.用差分線來傳輸關(guān)鍵的高速信號,。 四、仿真數(shù)據(jù)下面是本人自己的串?dāng)_仿真數(shù)據(jù),,大家有興趣的可以看下哈: Anasys SIwave 仿真的近端串?dāng)_與遠(yuǎn)端串?dāng)_ Cadence Sigrity SPEED2000 仿真的近端串?dāng)_與遠(yuǎn)端串?dāng)_ 下面是不同的間距不同的串?dāng)_影響,,可能差別不是很大,但是還是會有差別,。這可能很好的說明想要優(yōu)化串?dāng)_不是單個因素就能解決的,,需要多方面考慮: 以上資料主要參考《Cadence 高速電路設(shè)計》、《ANSYS信號完整性分析與仿真實例》
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