EMC機理 串擾

2022-07-27 05:42:16 字數 1354 閱讀 9615

**電子工程師不得不知道的emc機理------串擾(韜略科技emc

串擾是訊號完整性中最基本的現象之一,在板上走線密度很高時串擾的影響尤其嚴重。我們知道,線性無緣系統滿足疊加定理,如果受害線上有訊號的傳輸,串擾引起的雜訊會疊加在受害線上的訊號,從而使其訊號產生畸變。

圖1.串擾使得訊號產生畸變

當串擾雜訊疊加在受害訊號的高低電平上時,會產生幅度雜訊或影響眼圖高度。當串擾雜訊疊加在受害訊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,由於干擾源的不確定性,串擾雜訊一般會同時影響訊號的邊沿和幅度。因此,對於串擾來說兩個方面的影響都應該考慮。

串擾形成的根源在於耦合。在多導體系統中,導體間通過電場和磁場發生耦合。這種耦合會把訊號的一部分能量傳遞到鄰近的導體上,從而形成雜訊。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乙個電容器。對於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,當一條走在線電壓變化時,相當於電容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(capacitivecoupling)

感性耦合

如果一條走線上有數碼訊號傳輸,在訊號電平跳變過程中,即訊號處於跳變邊沿時,走在線電壓不斷變化,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

近端串擾與遠端串擾分析

串擾是指訊號在傳輸通道上傳輸時,因電磁耦合對相鄰傳輸線產生的影響。串擾分為容性耦合串擾和感性耦合串擾。如圖所示,線ab 有訊號,此傳輸線稱為動態線,與動態線ab 相鄰的傳輸線cd 稱為靜態線,此線產生耦合訊號。其中,由耦合電容產生的串擾訊號在受害網路上可以分為前向串擾和反向串擾sc,這兩個訊號極性相...

傳輸線串擾理論

長線是幾何長度與工作波長可相比擬的傳輸線,需用分布引數電路。是幾何長度與工作波長相比可忽略不計的線,用集總引數電路表示。耦合和串擾的低頻處理方法 集總引數電路理論 和高頻處理方法 分布引數傳輸線理論 以微波工作的傳輸線,長度比波長長,傳輸線導體上存在損耗電阻r,導體間電容c,漏電導g。這些引數在高頻...

開槽地平面的串擾分析

圖5.8中描述的 串擾情況是乙個典型的布局設計中錯誤,稱為地槽。當乙個佈線設計工程師把正常的佈線層的究竟用盡,想在地層面上塞進一根走線時,會出現地槽。通常採用的方法是地層面上分割出乙個長條,然後在裡面佈線。對於垂直經過該槽的走線,地槽會增加其電感,也增加了串擾。這種做法應該是被禁止的 在密集的背板上...