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[仿真讨论] 如何理解串扰

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发表于 2016-2-2 17:13 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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进进按语:
         串扰是令人讨厌的。串扰这个问题近年来随着信号速率的增加,越来越突出。而且,串扰这个问题一般都显得比较“高大上”。高端,因为真正搞明白串扰的人并不多;大气,因为对于串扰问题能谈得头头是道的,一定有大师之气象;上档次,因为因为串扰不太容易定量的测量,动不动就要和“仿真”的方法论联系起来。
% W- ~1 D4 o! w4 u4 u# Z' C. f
      “串扰是空间上的串扰,因此只和电磁场强度相关。电磁场强度以导线为圆心,向外层层减弱。去破坏这个圆的完整性,就是去减少串扰。” 这次讨论中朱永辉君给出了这个结论很是一语中的。阅读过之前微信群讨论会的朋友已经感受到朱永辉君的大师形象了。在硬件智库微信对框中回复数字20150331,您就可以读到朱大师的经典原创文章《高速数字总线时序分析及计算方法》。
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讨论日期:2015-08-04

( F' O! x/ y! H2 a" {, T. z
黎坚 17:05
为什么减少信号路径特性阻抗会减少串扰。这是信息完整性分析一书中的原文,我不理解所以想找个高人解答下。

5 c3 }8 A3 [8 T8 m
wenming  17:13
@黎坚 不是减少阻抗,是匹配特性阻抗吧。和串扰的联系,我也需要听听专家的讲解,我只知道阻抗不匹配和信号损耗衰减有很大关系
- L: L/ i/ E. U6 ?1 b7 I
小蒋  17:22
阻抗不匹配就会引起反射,如果存在串扰,也同样会在阻抗不连续点被反射,如果反射叠加,就会使串扰更大

  q- L' H2 L2 l# W
朱永辉  17:25
我们通常讲的串扰是空间上的串扰,因此只和电磁场强度相关。电磁场强度以导线为圆心,向外层层减弱。去破坏这个圆的完整性,就是去减少串扰。
小蒋  17:30
; h$ p& ^* x) U: }- M$ {" T
: ]8 m8 `% H2 J' a7 N
这是刚刚仿真得到的串扰结果。
; J& p; L/ X$ ?$ ^! g/ p; X% i3 R, k0 W- H
薛定谔的猫  17:31
我们走的是微带线或者带状线。模型不是同心圆了。

# i& W- D3 F. i* J2 ]  c' m7 V5 r% V
小蒋  17:32
通过线宽改变了阻抗,串扰是不同,但是我觉得这是距离造成的。

3 E' Y4 Q+ F2 F/ i6 j% R& Q
杨安毅  17:33
针对降低阻抗的做法,我个人的理解是,阻抗降低,往往是通过增加线宽,线宽增加,抗干扰能力越强。

! M; w5 T# f  O1 d/ Q+ @
黎坚  17:33
谢谢专家解答。我也认同距离是减少串扰最直接的办法。

0 `" W# L! d. c/ j8 {
小蒋  17:36
@黎坚 一定可以,但是会有一个饱和度的问题。
: S; f( S& Y  X  {  f6 D
朱永辉  17:38
距离是一个,同心圆也是一个。因为同心圆产生了3H原则。

! o1 \8 S5 E6 u, d# s
小蒋  17:39
同心圆我倒是没有研究过。
0 K4 `+ q! G# n4 C
黎坚  17:42
@老蒋,你们有仿过微带线与带状线串扰的差别吗?

2 @" Z: U- V6 s$ g' o
小蒋  17:42
有。带状线小很多。因为由于介质均匀,所以起远端串扰趋近于0。理论说带状线的远端串扰为0。实际上不会完全对称和均匀,所以会有一部分。
( \( `" s# \# h' `7 t4 T1 K0 }" W' _
黎坚  17:45
为什么?能详细解释下不。
5 K% o7 \; F* ], _. M9 U/ f9 C# B
小蒋  17:46
这个要推导呀。
$ g0 Z6 s; S+ C# ]) T
周杰 英伟达  17:46
个人感觉仿真出来的xtlk比实际小。
3 C# A1 ?8 E7 y6 I! ]  D( o) m4 ^7 K
小蒋 17:46
是的。
' `8 \* s3 O! r; H
福大海矽-刘伟城  17:46
串扰针对源端,强度与空间上是呈一个类似橄榄球状辐射开。
/ }! \; X; P. g7 \
小蒋 17:47
测试会大点。理论都是基于一点,实际却是整个系统。

9 Q! Q1 r9 I' O: C, f) g( J6 D7 u
杨安毅 17:52
实际测试主要要考虑PCB的介质不是均匀的。
* |+ C2 A( n: `0 }
黎坚 18:18
@老蒋,你是真正的专家。还烦解答下为什么均匀介质状态下远端串扰小。

. ~2 O0 |$ L+ o6 Z1 K
小蒋  18:19
我就是是小工,朱总他们是专家!主要还是其模式转化,致使其正负相互抵消。
0 F7 m- h. k" z1 ]( [
朱永辉  18:21
Crosstalk,串扰在mentor Graphic的软件下,就是指两根线之间的互扰,和远端什么的没有关系。

& O9 L4 c2 w% z! ~* _6 j% s6 b6 [
福大海矽-刘伟城 18:24
这“远端”是指两线间的距离吗?距离越大,耦合度越弱,串扰就越小,这应该很容易理解,不用解释。

4 E8 K" L$ @. c4 \, n
$ T) A* W( ~( _" \2 i6 T
小蒋  18:26
不是两线的距离。是接收端相对于源端的位置。
5 _7 |% F5 v- W# {1 p0 |
朱永辉  18:29

2 c# ^$ r" m. |5 E% d+ A

" X( K- I" g2 E$ T$ V
这就是串扰的根源。导线周围的电磁场分布。3H原则就从这里得来。破坏了这个同心圆,就是破坏了串扰。3H原则这个H就是导线和参考平面的距离,而不是线间距。

* k- l* [9 R5 w  T# O9 V. N
福大海矽-刘伟城  18:33
两均匀间隔走线间,具有走线电容,在长线传输中,一定距离的走线,等同于一个个负载,负载会衰减信号强度,走到远端时,信号强度会变小,这可能是远端串扰小的原因吧。
H应该是参考平面与导线距离,谁小谁优先考虑其间的相互影响。
/ O& C; E3 j, s( ]7 f% K( B) t/ Y
小蒋  18:38
9 K2 @/ L& J6 z" s' F# M
# W+ X" _3 [  `+ B

* y( q% G; \! h0 U. M2 |: }! L8 y4 u! z
福大海矽-刘伟城  18:41
我还是没能看懂。回家吃饭先,各位也别太迟啦!

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3#
发表于 2016-2-26 11:34 | 只看该作者
增加线宽,以及减少走线与参考面的间距应该都可以降低串饶吧,一个是增大容量,降低感性耦合,从而减少串饶。另一个是减少磁场在空间的公布,从而也能减少串饶。* }# l/ I% A5 U7 @- K1 p( D: L1 c
加大线间距的确可以降低串饶,但在布线空间有限的时候你能怎样加大线间距。传说中的2w及3w法则也有有前提的,如果这样可以解决问题,串饶也就没什么难点了。如果设计的好,少于2W/3W的线间距也可把串饶控制得很好。

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4#
发表于 2016-9-1 17:22 | 只看该作者
被串扰的信号和串扰的信号是同相位还是反相位?
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