pcb中的串?dāng)_機(jī)制是什么

在PCB設(shè)計(jì)過(guò)程中，串?dāng)_（Crosstalk）是一個(gè)需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，因?yàn)樗鼤?huì)導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量下降，甚至可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。本文將詳細(xì)介紹PCB中的串?dāng)_機(jī)制。

耦合

耦合是指兩條信號(hào)線之間的磁場(chǎng)和電場(chǎng)相互作用，導(dǎo)致信號(hào)線之間的能量交換。當(dāng)一條信號(hào)線上的電流變化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)會(huì)感應(yīng)到另一條信號(hào)線上，導(dǎo)致另一條信號(hào)線上的電流發(fā)生變化。同樣，當(dāng)一條信號(hào)線上的電壓變化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)也會(huì)感應(yīng)到另一條信號(hào)線上，導(dǎo)致另一條信號(hào)線上的電壓發(fā)生變化。

電容耦合

下圖展示了如何利用電路理論來(lái)模擬不同類型串?dāng)_的情況。在這個(gè)圖中，兩條跡線之間存在一些寄生電容，這是由于跡線之間的寬邊耦合而產(chǎn)生的。由于每條跡線都是一個(gè)導(dǎo)體環(huán)路，因此每條跡線都像一個(gè)電感器，并具有一些寄生電感。兩個(gè)并聯(lián)電感具有一定的互感，它決定了兩條走線之間的電感耦合強(qiáng)度。

電容耦合不僅表示顯示由走線邊緣產(chǎn)生的等效電容，盡管這確實(shí)有助于互電容的計(jì)算。每條跡線的本機(jī)電容和寬邊電容共同決定了總互電容。它們?nèi)看?lián)，并與地平面相互耦合。

容性耦合

容性耦合是指兩條信號(hào)線之間的電容效應(yīng)導(dǎo)致的串?dāng)_現(xiàn)象。當(dāng)一條信號(hào)線上的電壓變化時(shí)，會(huì)在兩條信號(hào)線之間產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)會(huì)改變另一條信號(hào)線上的電荷分布。這種電荷分布的變化會(huì)導(dǎo)致另一條信號(hào)線上的電壓發(fā)生變化。這種容性耦合也會(huì)導(dǎo)致串?dāng)_現(xiàn)象的發(fā)生。

前向和后向串?dāng)_

實(shí)際上，在受害網(wǎng)絡(luò)上疊加了兩個(gè)耦合信號(hào)：一個(gè)前向信號(hào)和一個(gè)后向信號(hào)。前向脈沖與干擾信號(hào)一起傳播，而后向脈沖則從干擾信號(hào)返回。位于受害遠(yuǎn)端的串?dāng)_被稱為“遠(yuǎn)端串?dāng)_”或FEXT，而位于近端的耦合電壓則稱為“近端串?dāng)_”（NEXT）。