本章我们开始信号完整性基础第三章节串扰相关知识的讲解。
01
概述
为了降低串扰带来的影响,走线上通常要满足3W原则,即两根平行走线中心间距保持3倍线宽(一般要求串扰值在信号的5%以内)。
首先通过如下这个实验,带大家直观地认识串扰:
02
串扰影响因素
(1)对于有较长平行走线的区域,如果反射与串扰不能兼顾时,优先考虑串扰的影响。相同走线长度下,串扰带来的插损影响要比阻抗不匹配大的多。
图3、4 ADS仿真:串扰和反射的影响对比
(2)在串扰到达饱和之前,增加平行走线长度会导致远端串扰幅度增加。
图5、6 ADS仿真:不同长度平行走线下的串扰幅度对比(2W线宽)
(3)边沿越陡,串扰幅度越大。
图7、8 ADS仿真:信号边沿对串扰幅度的影响
(4)信号层距离参考层越近,传输线和参考层耦合越紧密,临近线串扰越小。
图9、10 ADS仿真:到参考层的距离不同对串扰的影响
(5)如果线路中存在反射,反射的信号也会引起串扰。因此我们需要保证信号线阻抗的连续性,避免多次反射造成串扰的叠加。
图11、12 ADS仿真:阻抗不匹配增加串扰的影响
(6)两根平行走线阻抗越小,串扰也越小。
图13、14 ADS仿真:走线阻抗对串扰的影响
03
近端串扰和远端串扰
串扰值测量通常在受害线的两端,靠近源端的为近端(后向串扰),反之为远端(前向串扰)。
图15、16 近端和远端串扰示意图
(1)信号在向前传播的时候,近端串扰持续产生,方向跳变沿相同,幅度稳定后不变,波形宽度逐渐增加。
图17、18 ADS仿真:不同走线长度的近端串扰
(2)远端串扰随着信号向前传播,不断叠加,幅度逐渐增强(不会无限制增加,有饱和点)。远端串扰的波形宽度等于信号边沿时间。
图19、20 ADS仿真:不同走线长度的远端串扰
(3)远端串扰并不总是恶化信号,差分信号由于相位相反,因此远端串扰互相抵消。
END
本期《信号完整性基础》就讲解到这,欢迎评论区留言,下期我们接着介绍串扰剩余知识。喜欢的话就点个关注吧,定期分享电路原理、技术案例、工程管理等相关知识。持续关注不迷路哦。
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