圖1.串擾使得信號產生畸變

 

當串擾噪聲疊加在受害信號的高低電平上時，會產生幅度噪聲或影響眼圖高度。當串擾噪聲疊加在受害信號的跳變邊沿位置時會產生邊沿的抖動，進而影響時序或者是眼圖寬度。從統計的角度來說，由于干擾源的不確定性，串擾噪聲一般會同時影響信號的邊沿和幅度。因此，對于串擾來說兩個方面的影響都應該考慮。

 

串擾形成的根源在于耦合。在多導體系統中，導體間通過電場和磁場發生耦合。這種耦合會把信號的一部分能量傳遞到鄰近的導體上，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，兩個規則平行板導體，周圍充滿介質就形成了一個電容器。對于PCB板上的情況，兩條走線之間和參考平面之間也會形成電容器，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，當一條走線上電壓變化時，相當于電容C2兩端電壓變化，電容C2充電鄰近的導體（電容的另一端）上必然也會有電流，串擾隨之產生。走線之間的電容與走線之間的間距密切相關，當間距增大時，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進一步減小，這種現象正是使用隔離底線抑制串擾的出發點之一。

 

圖2.容性耦合（Capacitive coupling）

 

感性耦合

 

如果一條走線上有數字信號傳輸，在信號電平跳變過程中，即信號處于跳變邊沿時，走線上電壓不斷變化，走線上的電流也不斷變化，這樣在走線周圍產生變化的磁場，而變化的磁場在鄰近走線上產生感應電流。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。感性耦合機理如圖3

 

圖3.感性耦合（Inductive coupling）

 

 

推薦閱讀：