常見降低PCB板串擾的方法
2023年02月03日 10:21:02
來源：云南昌暉儀表制造有限公司 >> 進入該公司展臺
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隨著半導體技術的高速發展，現今或電子產品工作頻率越來越高，這種增加的頻率會導致信號邊緣響應更加陡峭。并且由于電路板設計得越來越緊湊，布線越來越密，導致串擾問題也在日益激增。
PCB板串擾是什么？串擾通俗點講是PCB板件，在無接觸的情況下，線路與線路之間能量轉移引起的干擾。串擾的形式主要有兩種，容性(電場)和感性(磁場)耦合。此兩種形式的噪聲耦合在實際情況中往往同時存在。串擾現象會引起電路板的信號完整性缺失及EMC測試不通過。
容性耦合和感性耦合引起的串擾模型
串擾的危害◆串擾會降低電路板內信號完整性◆串擾會造成時鐘或者信號延遲◆串擾產生過沖電壓和突變電流◆串擾造成芯片邏輯功能紊亂
串擾導致的時序延遲現象
容性耦合產生的串擾以微帶線為例，PCB板內平行的兩條走線，分別可以理解為電容的兩個平行金屬極板，電容中間介質為FR4極板和空氣。我們都知道電容的其中一個特性是通交流，所以當其中一根走線上有高速交變的信號時，這個交變的信號會耦合到另一根信號線上。這個等效電容我們也常稱為寄生電容。
感性耦合產生的串擾同樣以微帶線為例，板內兩根平行走線，其中一根線走高速信號，當信號流經走線，產生交變的電流時，會產生噪聲磁場，磁場產生的磁力線會向周圍發射。此時另一根靠近且平行于它的走線附近磁力線會很密集，根據法拉第感應定律，此線在噪聲磁場內會感應到電壓。此現象類似于變壓器的工作原理。這個等效的變壓器我們稱為寄生電感。
常見降低PCB板串擾的方法
在高頻板中，串擾是不可避免的。我們只能減少它，讓串擾對PCB板的影響降到。以下是一些常見的降低串擾的方法：1、線間保持足夠的安全距離3W原則，走線間保持3倍線寬(W)的距離。3W原則可將串擾現象降低70%。對一些敏感信號間距可以拉大到10W。2、中間層設置完整的GND平面GND能吸收一部分電場和磁場噪聲，使這些噪聲不能順利擴散到敏感信號上。3.使用GND走線隔離GND走線隔離，能有效減低容性耦合和感性耦合效應。4.減少高速信號的過孔過孔會影響高速信號的，從而降低信號完整性，因此串擾會增加，對于高速信號要盡量減少過孔數。5、高速信號走線與敏感信號走線盡量避免平行走線。
上述降低PCB板串擾的方法，各位儀表工程師可根據PCB具體情況，有選擇性的實施。
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