【導(dǎo)讀】串?dāng)_是信號(hào)完整性中最基本的現(xiàn)象之一，在板上走線密度很高時(shí)串?dāng)_的影響尤其嚴(yán)重。我們知道，線性無緣系統(tǒng)滿足疊加定理，如果受害線上有信號(hào)的傳輸，串?dāng)_引起的噪聲會(huì)疊加在受害線上的信號(hào)，從而使其信號(hào)產(chǎn)生畸變。
圖1.串?dāng)_使得信號(hào)產(chǎn)生畸變
當(dāng)串?dāng)_噪聲疊加在受害信號(hào)的高低電平上時(shí)，會(huì)產(chǎn)生幅度噪聲或影響眼圖高度。當(dāng)串?dāng)_噪聲疊加在受害信號(hào)的跳變邊沿位置時(shí)會(huì)產(chǎn)生邊沿的抖動(dòng)，進(jìn)而影響時(shí)序或者是眼圖寬度。從統(tǒng)計(jì)的角度來說，由于干擾源的不確定性，串?dāng)_噪聲一般會(huì)同時(shí)影響信號(hào)的邊沿和幅度。因此，對(duì)于串?dāng)_來說兩個(gè)方面的影響都應(yīng)該考慮。
串?dāng)_形成的根源在于耦合。在多導(dǎo)體系統(tǒng)中，導(dǎo)體間通過電場(chǎng)和磁場(chǎng)發(fā)生耦合。這種耦合會(huì)把信號(hào)的一部分能量傳遞到鄰近的導(dǎo)體上，從而形成噪聲。耦合的方式主要有兩種：1、容性耦合。2、感性耦合。
容性耦合
回憶一下我們所熟悉的平行板電容，兩個(gè)規(guī)則平行板導(dǎo)體，周圍充滿介質(zhì)就形成了一個(gè)電容器。對(duì)于PCB板上的情況，兩條走線之間和參考平面之間也會(huì)形成電容器，圖3中C1表示走線和參考平面之間形成的電容，C2表示兩走線之間形成的電容。從電容的角度來看，當(dāng)一條走線上電壓變化時(shí)，相當(dāng)于電容C2兩端電壓變化，電容C2充電鄰近的導(dǎo)體（電容的另一端）上必然也會(huì)有電流，串?dāng)_隨之產(chǎn)生。走線之間的電容與走線之間的間距密切相關(guān)，當(dāng)間距增大時(shí)，耦合電容迅速減小，耦合作用急劇減弱。如果在兩條走線之間放入另一根走線，這兩跳走線之間耦合電容會(huì)進(jìn)一步減小，這種現(xiàn)象正是使用隔離底線抑制串?dāng)_的出發(fā)點(diǎn)之一。
圖2.容性耦合（Capacitive coupling）
感性耦合
如果一條走線上有數(shù)字信號(hào)傳輸，在信號(hào)電平跳變過程中，即信號(hào)處于跳變邊沿時(shí)，走線上電壓不斷變化，走線上的電流也不斷變化，這樣在走線周圍產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，而變化的磁場(chǎng)在鄰近走線上產(chǎn)生感應(yīng)電流。這就是感性耦合。同樣的拉開PCB板上走線的間距，能明顯減小兩天線之間的互感耦合。感性耦合機(jī)理如圖3
圖3.感性耦合（Inductive coupling）
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