原创【转】使用Allegro SI分析串扰1

 2010-11-16 12:55  1068 1 1 分类: PCB

1 概要
高速电路板在进行信号完整性分析的时候，和反射一起的串扰噪声的影响也必须考虑。本文将介绍串扰噪声的理论基础及如何使用Allegro PCB SI对串扰进行分析：

2 所谓串扰噪声

※ Aggressor???入侵网络
※ Victim???受害网络

    众所周知，信号传输线路周围有电磁场发生。当有多个传输线并行布线时，各自的电磁场互相作用、信号间的能量相互作用产生的信号波动。我们称为串扰噪声。
    引起串扰噪声的原因、与耦合电容(互感电容) 与耦合电感(互感电感)是密切相关的。
    互容是引起串扰的一个重要因素,互容是两导体间简单的电场耦合,这种耦合在电路模型中以互容的形式表现出来。互容将产生一个与入侵线上电压变换率成正比的噪声电流到受害线：
    互感是受到Aggressor导线上电流产生的电磁场的影响，在静止的Victim导线上产生感应电流的现象。感应电流一部分向Victim导线的近端（驱动器方向）产生正向的近端串扰，同时一部分感应电流流向Victim导线的远端（接受器方向）产生反向的远端串扰。
    这种现象很容易让人联想到，传输线路像一条平静的河面,电场像水，信号像船，传输线路的耦合程度像岸堤的高度（高的岸堤耦合就弱）、波浪的大小表示串扰噪声的大小。A河,B河,C河的3个河排列流动的时候、考虑如果当船沿着正中的B河前进。

    船前进的话水被推到前方、前方的波浪比较激烈（这个和远端串扰对应）。船后方、是与船一起伸长的航迹。（这个和近端串扰对应。）
    如果B河发生了的波浪、会流向岸堤内的A河。另一方面、波浪不易进入岸堤高的C河，而产生波浪。试着考虑如果在这里，船前进的速度变化了，船的速度上升的话根据船的前进发生的波浪将变得更大、作为结果A河的波浪也变大。
    其次，试着考虑B河和并行流的距离长的情况、并行流的距离长、那么流入的水也就多、作为结果A河的波浪变得大。
    上面是串扰噪声一个形象的概述，下面我们就用模拟的方法去确认串扰噪声的行为。

3 Allegro PCB SI的串扰解析方法
    Aggressor网络是并行网络中的3个的线路正中、左右2边为Victim网络的拓扑学(下图参照) 分析Victim网络的接收器波形的串扰噪声。

下图为此次的模拟传送线路的板层构成

3.1   做线路长度的SWEEP分析
    用Allegro PCB SI仿真从10～50mm以10mm为间隔，做线路长度的sweep分析的结果。

3.1.1 互感电容

互感电容和导线间距成反比。

3.2.2 互感电感

互感电感和导线间距成反比。

3.2.3 串扰量

串扰量和导线间距成反比。

3.2.4 串扰波形
3.2.4.1 Aggressor网络的接收器波浪形

根据分配导线间距离的变化，线路的特性阻抗也将变动，根据波形的显示，过冲量不会有太多的差异。