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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。

) q3 u/ Z2 [6 ^- k/ i
      “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》。
------------------------------------------------------------------------------------------
讨论日期:2015-08-04
0 y. N1 R3 t$ }+ }1 h  g
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。

4 ?$ i( p  W! w7 G, z
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
1 g% e# _& r8 K
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

+ Y" S; K2 Y: H. A
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: F8 |2 V0 k% A* q' ^2 b' _

! L* C0 B( P  }9 P9 J) k
这是刚刚仿真得到的串扰结果。

7 B; b# `2 z6 g4 e4 j1 ^
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。
+ y) |4 w$ I, H: t* j* o& M1 d. @2 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。
: ?% s, o8 `6 I" d' c. y/ q7 A+ ~
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。
6 n% Q9 v# j7 w  N4 i
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。

# r3 U* h+ g1 H$ ]0 ^# i
小蒋  17:36
@黎坚 一定可以,但是会有一个饱和度的问题。
7 k1 T2 l0 U# ~4 h: ~, V
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。

+ Z9 y  ~4 H7 I' t$ V6 {4 G
小蒋  17:39
同心圆我倒是没有研究过。
. O  B; B7 E  }, f. E4 T1 x/ W
黎坚  17:42
@老蒋,你们有仿过微带线与带状线串扰的差别吗?

4 I/ l6 ?& [- f- J+ I
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。

/ O" o. m: w% K; w% ]2 \% \& ?
黎坚  17:45
为什么?能详细解释下不。
  I+ Q( D2 y7 D  |" W( @. C
小蒋  17:46
这个要推导呀。
# K  V% w' @# w4 C/ `& p
周杰 英伟达  17:46
个人感觉仿真出来的xtlk比实际小。

; M5 E" M) Z8 B
小蒋 17:46
是的。

5 [' ]' g$ z+ `" V
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。

0 n1 I) T' S$ Y  `% t# a6 t0 z; c7 m
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。

: l/ b# E9 E8 ~" f' q' b$ D/ i
杨安毅 17:52
实际测试主要要考虑PCB的介质不是均匀的。

0 m% j  _7 u0 R$ L: F" A
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。
! o7 @) w! d, _4 X) x: V$ Y6 h
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。
* @7 \% r$ Z8 _8 K: X9 |* J
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。

$ O% Z& P0 F6 o
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 p! m6 P& H9 o+ ?7 R; e; f% |4 H6 y7 J0 E" O% H1 Q
小蒋  18:26
不是两线的距离。是接收端相对于源端的位置。
7 F& d0 T8 M% V
朱永辉  18:29
- Q* I9 _) J9 [" B& f" f

. a/ I; E% p! Y2 ]0 M2 e3 X  J
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。

% g% W7 `, Q  D1 X6 g$ W& o
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。

8 q2 r0 U2 m# m$ u
小蒋  18:38
& T7 G, z& E1 V& a) b( g
0 {' s; e0 Z' w+ z7 z- C5 J% i

( u% ~( K5 M3 ]
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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发表于 2016-2-16 15:04 | 只看该作者

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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。) K: z: }8 K7 x' Z2 Q
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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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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