串?dāng)_、GND線反彈噪聲


原標(biāo)題:串?dāng)_、GND線反彈噪聲
串?dāng)_是兩條信號(hào)線之間的耦合、信號(hào)線之間的互感和互容引起線上的噪聲。容性耦合引發(fā)耦合電流,而感性耦合引發(fā)耦合電壓。PCB板層的參數(shù)、信號(hào)線間距、驅(qū)動(dòng)端和接收端的電氣特性及線端接方式對(duì)串?dāng)_都有一定的影響。
串?dāng)_是指一個(gè)信號(hào)在傳輸通道上傳輸時(shí),因電磁耦合而對(duì)相鄰的傳輸線產(chǎn)生不期望的影響,在被干擾信號(hào)表現(xiàn)為被注入了一定的耦合電壓和耦合電流。過大的串?dāng)_可能引起電路的誤觸發(fā),導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作。串?dāng)_可能是數(shù)據(jù)進(jìn)行高速傳輸中最重要的一個(gè)影響因素,它是一個(gè)信號(hào)對(duì)另外一個(gè)信號(hào)耦合所產(chǎn)生的一種不受歡迎的能量值。
根據(jù)麥克斯韋定律,只要有電流的存在,就會(huì)有磁場(chǎng)存在,磁場(chǎng)之間的干擾就是串?dāng)_的來源。因此,串?dāng)_對(duì)于綜合布線來說是一個(gè)重要的問題。在串?dāng)_的測(cè)試中,高的測(cè)試值(dB)優(yōu)于低的測(cè)試值,因?yàn)榇當(dāng)_的數(shù)值是有用信號(hào)與噪音信號(hào)之間的比值。高的測(cè)試值意味著有用信號(hào)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于噪音,而低的測(cè)試值則可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)包丟失等現(xiàn)象。
為了減少串?dāng)_,可以采取以下措施:
增加信號(hào)路徑之間的間距。
使用平面作為返回路徑。
使耦合長度盡量短。
在帶狀線層布線。
減小信號(hào)路徑的特性阻抗。
使用介電常數(shù)較低的疊層。
在封裝和接插件中不要共用返回引腳。
使用兩端和整條線上有短路過孔的防護(hù)布線。
GND線反彈噪聲
GND線反彈噪聲,也稱為地彈,是地線(GND)上的噪聲。這種噪聲主要由地線的電阻和電感引起。在低頻時(shí),地噪聲主要是因?yàn)闃?gòu)成地線的導(dǎo)體有電阻,電路系統(tǒng)的電流都要流經(jīng)地線而產(chǎn)生的電勢(shì)差波動(dòng)。而在高頻時(shí),地噪聲則主要是因?yàn)闃?gòu)成地線的導(dǎo)體有電感,電路系統(tǒng)的電流快速變化地經(jīng)過這個(gè)電感時(shí),電感兩端會(huì)激發(fā)出更強(qiáng)的電壓擾動(dòng),從而形成地彈。
地彈對(duì)IC尤其顯著,因?yàn)樾酒瑑?nèi)部的“電路地”和芯片的“地引腳”實(shí)際上是用一根很細(xì)的金線連接起來的,所以這根金線的電感較大,可能會(huì)導(dǎo)致芯片內(nèi)部電路的地和現(xiàn)實(shí)PCB的地有強(qiáng)烈的電壓差波動(dòng),從而產(chǎn)生很強(qiáng)的地彈現(xiàn)象。
地彈不僅會(huì)導(dǎo)致信號(hào)線上的噪聲,還可能引起地線輻射。為了減小地彈的影響,可以采取以下措施:
增加去耦電容:去耦電容能濾除噪聲,降低地線噪聲對(duì)電路的影響。
優(yōu)化地線設(shè)計(jì):使用粗短的地線可以降低電阻和電感,從而減少地彈的產(chǎn)生。在PCB Layout布線時(shí),應(yīng)優(yōu)先使用粗的地線和短的地線。
綜上所述,串?dāng)_和GND線反彈噪聲都是電路設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。通過合理的布線和采取適當(dāng)?shù)拇胧?,可以有效地降低這兩種噪聲對(duì)電路的影響,提高電路的穩(wěn)定性和可靠性。
責(zé)任編輯:David
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