信号完整性之串扰(四)

本文详细介绍了串扰的基本概念,包括电感应和磁感应耦合机制,以及近端和远端串扰的区别。影响串扰的主要因素如线间距、介电常数和阻抗匹配也进行了探讨,并提出了一系列减小串扰的有效方法,如增加线间距、正确端接和使用差分线等。同时,通过仿真数据展示了不同间距对串扰的影响,强调了优化串扰需要综合考虑多个因素。

一、串扰的概念

串扰是两条信号线之间的耦合、信号之间的互感和互容引起的。当信号在传输线上传播时,相邻信号线之间由于电磁场的相互耦合会产生不期望的噪声电压信号,即能量由一条线耦合到另一条线上。根据耦合的机理不同,可分为电感应(容性)耦合和磁感应(感性)耦合。产生串扰(crosstalk)的信号被称为干扰源(Aggressor)或动态线(active line),而收到干扰的信号被称为被干扰对象(Victim)或静态线(passive line)。通常,一个网络既是干扰源又是被干扰对象。
串扰是发生在一个网络的信号路径及返回路径和另一个网络的信号路径及返回路径之间的一种效应
耦合机制:动态线上的电压变化可在周围产生电场,而电场对于处于其中的导体上的电荷流动有一定的影响,因此与静态线相互作用后就会出现容性(电感应)耦合。
动态线上的电流变化将会在导体周围产生磁场,而这个磁场会对处于其中的电荷移动产生影响,从而使静态线上出现感性(磁感应)耦合。
耦合并不是时时刻刻发生的,本人经过咨询和查找资料,了解如下:
当信号沿着动态线传播时,仅在信号边沿附近的特殊区域,即存在dV/dt或dI/dt的区域,才有耦合电流流到静态线上。导线上除此之外的任何地方,电流和电压都为常数,所以不会出现耦合噪声电流
这个地方还希望各路大神指教!!!
在这里插入图片描述

二、近端串扰和远端串扰

对于长线的耦合串扰,在静态线上两端测得噪声电压明显不同,为了区分这两端,把距离干扰源端最近的一端称为近端干扰(信号传输方向的后方),距离干扰源端最远的一端称为远端干扰(信号传输的前方)。大家看到的两种串扰的峰值不一样是因为近端串扰是连续值,远端串扰是叠加值。近端串扰和线间距有关,远端串扰和线间距还有走线的并行长度有关。(互容和间距

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