高速PCB串?dāng)_分析及其最小化

在實(shí)際設(shè)計(jì)中，PCB的有關(guān)參數(shù)(如厚度，介電常數(shù)等)以及線長(zhǎng)、線寬、線距、傳輸線與地平面的位置和電流流向都會(huì)影響c、l、Cm、Lm、L、的大小，而信號(hào)頻率和器件的上升/下降時(shí)間決定了 。

在這里我們不做這些參數(shù)對(duì)串?dāng)_影響的定量分析，有關(guān)這些參數(shù)的相互關(guān)系及對(duì)串?dāng)_影響的程度，詳見其它相關(guān)參考文獻(xiàn)。

2.4串?dāng)_的變化趨勢(shì)

互感與互容的大小影響著串?dāng)_的大小，從而等價(jià)地改變傳輸線特征阻抗與傳播速度。同樣，傳輸線的幾何形狀在很大程度上影響著互感與互容的變化，因此傳輸線本身的特征阻抗對(duì)這些參數(shù)也有影響。在同一介質(zhì)中，相對(duì)低阻抗的傳輸線與參考平面(地平面)間的耦合更加強(qiáng)烈，相對(duì)地與鄰近傳輸線的耦合就會(huì)弱一些，因而低阻抗傳輸線對(duì)串?dāng)_引起的阻抗變化更小一些。

3 串?dāng)_導(dǎo)致的幾種影響

在高速、高密度PCB設(shè)計(jì)中一般提供一個(gè)完整的接地平面，從而使每條信號(hào)線基本上只和它最近的信號(hào)線相互影響，來自其它較遠(yuǎn)信號(hào)線的交叉耦合是可以忽略的。盡管如此，在模擬系統(tǒng)中，大功率信號(hào)穿過低電平輸入信號(hào)或當(dāng)信號(hào)電壓較高的元件(如TTL)與信號(hào)電壓較低的元件(如ECL)接近時(shí)，都需要非常高的抗串?dāng)_能力。在PCB設(shè)計(jì)中，如果不正確處理，串?dāng)_對(duì)高速PCB的信號(hào)完整性主要有以下兩種典型的影響。

3.1串?dāng)_引起的誤觸發(fā)

信號(hào)串?dāng)_是高速設(shè)計(jì)所面臨的信號(hào)完整性問題中一個(gè)重要內(nèi)容，由串?dāng)_引起的數(shù)字電路功能錯(cuò)誤是最常見的一種。

圖4是一種典型的由串?dāng)_脈沖引起的相鄰網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤邏輯的傳輸。干擾源網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)男盘?hào)通過耦合電容，在被干擾網(wǎng)絡(luò)和接收端引起一個(gè)噪聲脈沖，結(jié)果導(dǎo)致一個(gè)不希望的脈沖發(fā)送到接受端。如果這個(gè)脈沖強(qiáng)度超過了接收端的觸發(fā)值，就會(huì)產(chǎn)生無法控制的觸發(fā)脈沖，引起下一級(jí)網(wǎng)絡(luò)的邏輯功能混亂。