高速电路pcb设计中串扰问题的抑制1

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1、高速电路PCB设计中串扰问题的抑制耿俊（北京工业职业技术学院，北京100042）摘要：传输信号的串扰问题，在高速电路PCB设计中一直是重点考虑的问题。特别是电子产品设计的高速化和小型化，如何抑制传输信号的串扰，使其降低到最低，这是每一位高速电路PCB设计者追求的目标。本文通过对影响传输信号串扰因素的分析，结合多年高速电路PCB设计的经验，对抑制信号串扰的方法做了比较详尽的表述。为高速电路PCB设计人员提供一些经验，在高速电路PCB设计中少走弯路。关键词：高速；PCB；串扰；影响因素；抑制Theinhibitionofcrosstalkproblem

2、sInthedesignofhigh-speedcircuitPCBGengJun(Beijingpolytechniccollege,Beijing100042）Abstract:Thesignaltransmissioncrosstalkproblems,inhigh-speedcircuitPCBdesignhasbeenisthekeyconsiderationofproblems.Especiallytheelectronicproductdesignofthefastpaceandminiaturization,howtosuppres

3、sthesignaltransmissionofcrosstalk,makeitdowntoaminimum,thisiseveryhigh-speedcircuitPCBdesignerpursuitofthegoal.Basedontheimpactfactorsofsignaltransmissionlinkanalysis,withmanyyearsofexperienceinhigh-speedcircuitPCBdesign,tocontrolthesignalofthemethodsofcrosstalkcompareddetaile

4、dstatement.Forhigh-speedcircuitPCBdesignpersonneltoprovidesomeexperience,inhigh-speedcircuitPCBdesignlessmistakes.Keywords:Highspeed;PCB;Crosstalk;Influencingfactors;inhibition引言随着电子设计的飞速发展，其高速化和小型化已成为一种趋势。一方面由于PCB电路板尺寸的变小，布线密度大大增加；一方面信号频率变高，边沿变陡。这样，在高频电路PCB电路板的设计中，信号间的串扰问题越来越

5、不可忽视。越来越是高频电路PCB电路板设计中重点考虑的问题。通过对串扰问题的分析，可以在PCB设计中迅速地发现、定位和解决串扰问题。那么串扰是如何产生的？与那些因素有关系？对PCB电路有什么影响？而又如何控制呢？1串扰问题的产生信号传输线之间的互感和互容是引起串扰的两个重要因素。信号传输线包括印制线、导线和电缆束等。串扰就是电信号从一根传输线耦合到另一根信号传输线上。信号的交变电流通过传输线时，就在其周围产生磁场，当不同的传输线产生的电磁场发生相互作用时就会产生串扰现象。在数字电路中，由于主要是脉冲电路，串扰发生在信号跳变的过程当中，信号变化得越快

6、,产生的串扰也就越大。如图1所示,沿传输线由A到B传播的变化的信号,在传输线CD上产生耦合信号。当变化的信号恢复到稳定的直流电平时,耦合信号也就不存在了。串扰可以分为容性耦合串扰和感性耦合串扰。容性耦合串扰，是当干扰线上有信号传输时，由于信号边沿电压的变化，在信号边沿附近的区域，干扰线上的分布电容会感应出时变的电场，而受害线处于这个电场里面，所以变化的电场会在受害线上产生感应电流。由此产生容性耦合串扰。如图2所示。图2容性耦合串扰感性耦合串扰，是当信号在干扰线上传播时，由于信号电流的变化，在信号跃变的附近区域，通过分布电感的作用将产生时变的磁场，变

7、化的磁场在受害线上将感应出噪声电压，进而形成感性的耦合电流，由此产生的串扰为感性耦合串扰。如图3所示。图3感性耦合串扰2影响串扰的参数因素2.1信号传输线耦合长度对串扰的影响信号传输线的耦合长度不同，产生的串扰的程度是不同的。对于远端串扰与信号传输线的长度是成正比的，耦合长度越长，串扰越大。而对于近端串扰，只有当耦合长度小于饱和长度时，串扰才随着耦合长度的增加而增加，在耦合长度大于饱和长度时，近端串扰是一个稳定值。2.2线间距对串扰的影响线间距是与串扰成反比例的。当线间距大于或等于线宽的3倍时，串扰是很小的。2.3信号上升时间对串扰的影响在高速PC

8、B设计中，信号上升时间的快慢，对信号串扰的影响很大。随着上升时间的变短，特别是当平行走线长度小于饱和长度时，串扰电压幅度将