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探讨高速PCB设计中的串扰分析与控制
武肖飞 【摘要】 高速PCB在设计过程中,需要对传输信号串扰问题进行着重的考虑。尤其是在电子产品小型化发展的今天,控制串扰问题十分关键。本文首先对高速PUB设计中导致串扰问题的因素进行探讨高速PCB设计中的串扰分析与控制
武肖飞 【摘要】 高速PCB在设计过程中,需要对传输信号串扰问题进行着重的考虑。尤其是在电子产品小型化发展的今天,控制串扰问题十分关键。本文首先对高速PUB设计中导致串扰问题的因素进行分析,并在此基础上,提出控制串扰的建议,希望为相关领域提供借鉴。
【关键词】 高速PCB 串扰 影响因素
引言:自21世纪以来,科学技术实现了飞跃式发展,电子设计的未来发展趋势,已经变成了小型化和高速化。但PCB电路板尺寸的不断缩小,必然会提升布线的密度,同时,信号频率的提高,所带来的是边沿更加陡峭。这样一来,高速PCB在设计时,如何对串扰问题进行控制,成为了急需解决的问题。在此背景下,对高速PCB设计中的串扰分析与控制进行分析,具有十分重要的意义。
一、高速PCB设计中的串扰分析

引起串扰的因素主要包括两种,一种是信号传输线间的互感;另一种是信号传输线间的互容。导线、电缆线和印制线都是信号传输线的常见种类。信号从一根传输线耦合到另一根传输线上就是所谓的串扰。电线号在沿着传输线传输的过程中,在传输线上产生电磁场是不可避免的现象,一旦不同传输线的电磁场共同发生作用,串扰现象就会随之产生[1]。在高速PCB设计中,信号跳变极易引发串扰现象,并且串扰强弱会受到信号变化速度的影响,二者具有正向关联。

将成因不同作为依据,可以将串扰划分为两类,一类是感性耦合串扰;另一类是容性耦合串扰。接来下,笔者会对这两类串扰进行简要分析。1、感性耦合串扰。信号在经过串扰线时,极易受到被信号电流变化所影响,继而在进入越变区域后,会产生一种具有变化性的时变电磁场,这类电磁场会与噪声电压产生感应,并对传输线路造成不利影响。2、容性耦合串扰。信号在经过串扰线时,会受到信号边沿电压变化的影响,该区域的分布电容会产生时变电磁场,并且这个电磁场笼罩着受害线,故受害线在电磁场的影响下,会产生感应电流,容性偶合串扰现象就此出现。

现阶段,设计人员在设计高速PCB时,经常会受到串扰现象的影响,并且这种现象十分常见,且无法从根源上消除。故设计人员应该采取有效的措施,对串扰进行控制,使信号线的抗串扰能力得到强化。通常情况下,串扰对高速PCB产生的影响体现在以下几个方面。
1、串扰会增加误触发的概率。在高速PCB设计中,串扰会对信号完整性造成严重的威胁,因为串扰而导致的数字电路功能偏差十分常见。2、串扰会导致触发延时。在高速PCB设计中,设计人员会对时序进行着重的考虑,但在串扰的影响下,时序经常出现延时错误。
二、高速PCB设计中的串扰控制措施
在高速PCB设计中,串扰是设计人员十分关注的问题,虽然完全消除串扰是不现实的,但是对串扰进行适当的控制,避免其产生过大的影响,从当前技术发展情况来看,还是可以实现的。高速PCB设计由多个