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在实际设计中,PCB的有关参数(如厚度,介电常数等)以及线长、线宽、线距、传输线与地平面的位置和电流流向都会影响c、l、Cm、Lm、L、的大小,而信号频率和器件的上升/下降时间决定了 。
在这里我们不做这些参数对串扰影响的定量分析,有关这些参数的相互关系及对串扰影响的程度,详见其它相关参考文献。
2.4串扰的变化趋势
互感与互容的大小影响着串扰的大小,从而等价地改变传输线特征阻抗与传播速度。同样,传输线的几何形状在很大程度上影响着互感与互容的变化,因此传输线本身的特征阻抗对这些参数也有影响。在同一介质中,相对低阻抗的传输线与参考平面(地平面)间的耦合更加强烈,相对地与邻近传输线的耦合就会弱一些,因而低阻抗传输线对串扰引起的阻抗变化更小一些。
3 串扰导致的几种影响
在高速、高密度PCB设计中一般提供一个完整的接地平面,从而使每条信号线基本上只和它最近的信号线相互影响,来自其它较远信号线的交叉耦合是可以忽略的。尽管如此,在模拟系统中,大功率信号穿过低电平输入信号或当信号电压较高的元件(如TTL)与信号电压较低的元件(如ECL)接近时,都需要非常高的抗串扰能力。在PCB设计中,如果不正确处理,串扰对高速PCB的信号完整性主要有以下两种典型的影响。
3.1串扰引起的误触发
信号串扰是高速设计所面临的信号完整性问题中一个重要内容,由串扰引起的数字电路功能错误是最常见的一种。
图4是一种典型的由串扰脉冲引起的相邻网络错误逻辑的传输。干扰源网络上传输的信号通过耦合电容,在被干扰网络和接收端引起一个噪声脉冲,结果导致一个不希望的脉冲发送到接受端。如果这个脉冲强度超过了接收端的触发值,就会产生无法控制的触发脉冲,引起下一级网络的逻辑功能混乱。