传输线高频效应,会破坏数字信号完整性,使电路产生误动作,因此在设计电路之前,若能对高速数字电路设计有所了解,便可免除日后Debug程序,且提高工作效率,相对也降低了所需成本,一举数得。本文将针对高速数字电路设计中最常见串音噪声作一分析与探讨。 串音常普遍被考虑其对信号影响在两导线之间会有哪些噪声干扰,就是指一条导线上能量耦合到其他导线上。它是由导线上通以信号所引起电磁场交互作用而产生;包括芯片内部、PCB板、链接器、芯片封装,以及通信电缆中,都可能出现。而随着技术发展,消费者对产品要求越来越倾向于小而快,在这种情况下,就必须更加注意数字电路系统中串音现象;因此为了避免和减小这些串音,学习并了解串音原理和如何在设计中避免这些现象发生就显得相当重要。过度导线耦合,即串音噪声过大时,将造成不良影响有:改变信号完整性,改变传输线时序,改变传输线特性阻抗。 利用SPEED2000或是HSPICE进行时域模拟与分析,观察其在电路板上电气特性行为。 在此已考虑了传输线效应,所以可用离散模型以一个LC网络来描述耦合传输线结构,实际上等效电路应包含R、L、G、C四个组件,但因此处暂不考虑传输线损耗情形下,所以只需考虑L、C两组件即可。值得注意地方是整条传输线应是由不断延伸多对LC网络所组合而成,并非只有一段L、C电路( 此方式有一个要素就是每个LC网络导线延迟时间须远小于信号波长或是上升时间 )。互感Lm感应电流从干扰线到受扰线,感应电流是因为磁场缘故。事实上,如果受扰线很邻近于干扰线,那么磁场将传递到达了受扰线,受扰在线便会感应出电流噪声。Lm则是和导线间回路距离成反比;导线间距越大,Lm越小。 互容Cm感应电压从干扰线到受扰线,感应电压是因为电场缘故。基本上,如果受扰线很邻近于干扰线,那么电场将传递到达了受扰线,受在多导体系统中,则必须考虑电感和电容系数来全面评估传输线电气特性。而用以描述反映寄生耦合效应影响传输线系统性能典型方法便是,电感矩阵和电容矩阵。 扰在线便会感应出电压噪声。Cm则是和导线间距离成反比;导线间距越大,Cm越小。
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