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怎么理解信号完整性中的串扰、差分走线?

 niudp 2019-01-11

当两条彼此靠近的走线,电流沿着其中一条走线流动,这个电流会耦合到临近的走线,并产生两个不同的噪声,这两个噪声就是前向串扰和后向串扰。

后向串扰脉冲幅度大小(几乎)是常数,而脉冲宽度石油耦

合区域表示的传播时间的2倍。即后向串扰脉冲宽度只和耦合区域长度有关(非耦合函数)。

前向串扰信号的幅度大小随着耦合区域的增加而持续增加,脉冲宽度恒定,等于驱动信号的上升时间。

减小串扰的方法:

1、使用带状线(消除前向串扰);

2、利用重叠的层,走线尽可能靠近他们的参考层;

3、让走线之间的局里尽可能远;

4、审慎地使用终端阻抗匹配来进一步减小串扰。

差分走线需要两根走线,也就需要两倍的电路板面积。优点如下:

1、差分电路在信号幅度很小的情况下非常有用。

2、由于差分信号大小相等方向相反,所以在其他路径上不会出现回流信号。

3、差分接收端对输入信号的差异很敏感,而对输入信号的相同之处不敏感。

4、在差分信号中,因为二者相互作为彼此的参考信号,而单端信号以及其他的某个信号为参考,这个信号由于电路板上的噪声又变的很不精确,所以差分信号的开关时序可以比单端信号设置的更精确。

差分信号设计规则:

1、走线长度应该相等(差异导致的EMI辐射);

2、布线时,差分走线要彼此靠近(回路面积),为了防止反射,走线进行恰当的终端匹配,在走线与地之间连接值等于Zodd的电阻;

3、差分阻抗的计算对于差分信号与差分走线都很重要;

4、(差分对)两根走线之间的距离必须在整个长度上保持恒定。

注意:其他走线在布线时彼此靠近(比如导致的是串扰)却不会发生差分阻抗的影响。原因在于这些走线之间不会发生这种完全相关的耦合——大小相等方向相反。如果发生耦合的信号之间的关系只是随机的,那么平均的耦合是0,从而对终端匹配阻抗没有影响。

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