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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。
& _% A5 Z5 ]) o& E
      “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
4 A( w! z6 v& d& i  A2 k
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。

/ H4 s5 f% v. L/ |# F  J' O1 r9 S
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

4 i) Q: Y- I& m% r
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

5 b& |3 Z7 G; e9 p
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
1 _2 p: ?% J1 q4 [3 V
: ~* n8 I. j% }8 t; h7 f3 G) \
这是刚刚仿真得到的串扰结果。

7 |9 `: Q6 Y3 U: H- @" E, U; v% D
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。
2 w3 T1 y5 ^0 K$ J5 A
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。
& O, s3 k1 d9 g. r; v
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。
8 c: p: P: D& V' n
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。

# M- B* h1 c* n- n: w8 z
小蒋  17:36
@黎坚 一定可以,但是会有一个饱和度的问题。

- d6 A/ A% `/ z& G2 `) r# z* S. S
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。

- d4 R  n) c" s' v
小蒋  17:39
同心圆我倒是没有研究过。
% b0 i& [0 y  E5 ?! B7 r3 V
黎坚  17:42
@老蒋,你们有仿过微带线与带状线串扰的差别吗?

, U1 Q5 ^! C! N8 [2 Y" P" d" g
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。
* K5 K: C/ U7 {/ t9 ~
黎坚  17:45
为什么?能详细解释下不。
, [% y1 q7 ?# ^% A% \
小蒋  17:46
这个要推导呀。

' R$ ~7 r, x5 [: e
周杰 英伟达  17:46
个人感觉仿真出来的xtlk比实际小。
0 x  d4 a$ x9 s8 i" h
小蒋 17:46
是的。
$ E8 \$ }/ o: f$ e- ]
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。

* b$ R: t) E0 s" ~
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。
$ I/ [) m2 {# B2 X
杨安毅 17:52
实际测试主要要考虑PCB的介质不是均匀的。
4 }0 ?+ T5 `; N$ p- I
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。
0 ~2 v  M7 s( m/ x4 k0 f: w
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。

) D* P  x6 W/ L" W
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。
: I! z2 m1 y( t% D
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。

; ~+ q$ J+ z  R# ?& ~: t8 B7 |
& Z  E4 j; ^, B5 t
小蒋  18:26
不是两线的距离。是接收端相对于源端的位置。
6 T1 g4 |' F6 ?- r7 S+ w+ R; U
朱永辉  18:29
# g; P( j0 q5 K0 X0 P1 O0 W

' \9 P8 T) a: T6 J& N( M
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。

) S4 E* E$ ~: l7 f- n8 H' [
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。

; L2 V3 X6 C4 q8 a& S
小蒋  18:38

% q2 R0 U8 H2 W8 U2 b
7 P, m: Z# G, {+ P+ S& W, ?8 z; b) f
+ m3 k# O/ X5 N) K# ?( g. @8 O
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。$ P, N* [- T* k& N4 E/ y2 v" P
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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