信号完整性 - 串扰 🚧

一根信号线上有信号通过时，在 PCB 板上与之相邻的信号线上就会感应出相关的信号，我们称之为串扰。串扰通常表现为毛刺。串扰是传输线之间相互的寄生电感产生耦合引发的，带来的危害是使信号畸变。

串扰分为近端（NEXT）串扰与远端串扰（FEXT）。

如图可见，上方信号线传过来了一个跳变的信号，在粉色的区域内，两根导线靠得很近（不符合 3W 原则），所以会产生串扰。下方的导线是受干扰的线。

在跳变信号进入干扰区域（粉色区域）时，开始发生串扰：

可以观察到，由于干扰源在移动，且同时向两个方向发出，所以随着时间的推进，与信号同向的干扰波形会叠加，而与信号反向波形高度保持不变。

当跳变信号传出干扰区域后，受干扰线上的凸起波形开始消失，并向各自的方向推进：

最终，在近端 / 远端接收的干扰如下：

减少串扰的方法：

• 增加走线间距：3W 原则
• 信号线距离地线距离拉近
• 减小平行走线的耦合长度
• 增大信号的上升时间或下降时间：在时序条件允许的情况下，这可以减少高频信号所带来的影响
• 合理采用端接匹配技术：减弱甚至消耗信号的反射，从而减弱串扰强度。

参考与致谢

• 《信号完整新与电源完整性分析（第三版）》
• 《信号完整性揭秘-于博士 SI 设计手记》
• What Every PCB Designer Should Know - Crosstalk Explained (with Eric Bogatin)
• 《硬件信号质量 SI 测试规范》
• 传输线串扰分析

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