原创 串扰分析

《印制电路板设计》

串扰：走线、导线、走线和导线、电缆束、元件及任意其他易受电磁场干扰的电子元件之间的不希望有的电磁耦合。

耦合分为：容性耦合和感性耦合

容性耦合：由干扰源上的电压变化在被干扰对象上引起感应电流从而导致的电磁干扰。

感性耦合：由于干扰源上的电流变化产生的磁场在被干扰对象上引起感应电压从而导致的电磁干扰。

因素：

1、电流流向

2、地平面

3、干扰源频率和上升时间

4、两线间距P与两线平行长度L

特性：

1、串扰是线间的信号耦合，在串扰存在的信号线中，干扰源常常也是被干扰对象，而被干扰对象同时也是干扰源。

2、串扰分为后向串扰和前向串扰两种，传输线上任意一点的串扰为二者之和。对于有着理想的地平面的带状传输线，由于它对于感性耦合和容性耦合有着很好的平衡，因此感性耦合与容性耦合产生的电流大小相等、方向相反，从而使得前向串扰相互抵消，后向串扰相对加强。而对于非理想地平面或微带传输线，由于感性耦合的影响要大于容性耦合，从而使得前向串扰极性为负、幅值变大。

3、对于传输周期信号的信号线，串扰也是周期性的。

减小串扰的方法：

1、加大线间距，减小走线平行长度，必要时可以以jog方式走线；

2、串扰大小与线间距成反比，与线平行长度成正比；

3、串扰随电路中负载的变化而变化，对于相同的拓扑结构和布线情况，负载越大，串扰越大；

4、告诉信号线在满足条件的情况下，加入端接匹配可以减小或消除反射，从而减小串扰；

5、对于微带传输线和带状传输线，将走线高度限制在高于底线平面10mil以内，可以显著减小串扰；

6、串扰与先好频率成正比，在数字电路中，信号的边沿变化对串扰的影响最大，边沿变化越大，串扰越大；

7、反向串扰在低阻抗驱动源处会向远端反射；

8、对于多条平行线的情况，其中某一线上的串扰为其他各条线各自对其串扰的综合结果，某些情况下，串扰可以对消；

9、在布线空间允许的条件下，在串扰较严重的两条线之间插入一条地线，可以起到隔离的作用，从而减小串扰。