信号完整性（SI）电源完整性（PI）学习笔记（二十）传输线的串扰（四）

传输线的串扰（四）

1.防护布线。
-100dB指出现在敏感静态线的噪声值小于动态信号的0.001%。

2.隔离两条走线的行之有效的办法是使他们在有不同返回路径的层上布线。防护布线是位于攻击线和带屏蔽受害线之间的隔离线，信号之间的防护布线应该尽量宽，同事还要符合线间距的设计规范。
3种防护布线的比较
（1）线间距很近的两条微带线，线宽和线间距都是5mil；
（2）将线间距加大到可以加入防护布线的最小间距，15mil；
（3）将线间距加大到15mil，并加入防护布线。

3.（1）加大线间距可以得到许多好处，噪声可以减小到1/4，加入防护布线并使两端短接，噪声就能再减小1/2；
（2）防护布线影响了攻击线和受害线之间的电场和磁场，最终使用电容矩阵和电感矩阵元素减小；
（3）防护布线增加多个过孔，可以减小防护布线上产生的远端噪声值；
（4）防护布线的短接将消除沿线可能出现的任何近端噪声。

4.防护布线上的短路过孔之间的间距对防护布线上产生的影响有两种方式，防护布线上的远端噪声只在过孔之间的区域产生。线间距越短，防护布线上产生的最大远端噪声就越小，过孔越多，防护布线上的远端噪声就越小。
多个短路过孔的另一个作用就是使远端噪声产生负反射，以抵消入射远端噪声，但是只有在入射远端噪声和反射远端噪声相叠加的地方才能抵消。

5.短路过孔应当沿防护布线分布开，在信号上升边的空间延伸里面至少有3个过孔。这将保证使远端噪声与其反射重叠在一起，从而使防护布线上的噪声电压相互抵消。

6.防护布线不只是屏蔽了电场，附近动态线上的信号电流也在防护线上产生了感应电流，这个感应电流与动态线上的电流方向相反。防护布线上的感应电流产生的磁力线将进一步抵消动态线在静态线位置处产生的杂散磁力线。

7.减小介电常数可以降低串扰，但这是一种微妙、间接的作用。使用较小介电常数的材料，可以使布线间距相同的串扰减少，或者是对于相同的串扰指标，可以使布线间距更小。

8.在带状线中，受害线上的信号速度与附近任何攻击线上的信号完全无关，而且串扰对时序也没有任何影响，在微带线中，串扰和时序之间有着微妙的关系，其中信号线之间的边缘场与攻击线的数据模式有关。当攻击线和受害线信号的开关方向相反时，受害线时延将减小，当攻击线和受害线上的信号开关方向相同时，受害线的时延将增大。

9.静态线上由互感产生的噪声仅在当动态线出现di/dt时才会出现，即边沿开关时，正是由于这个原因，互感主导地位时产生的噪声有时也称为开关噪声。

10.只要有公共返回路径，就会产生地弹。减小地弹的三种方法：
（1）增加返回路径数量；
（2）增加返回路径的宽度；
（3）将一个信号路径靠近他的返回路径。

11.要使一对信号返回路径之间的开关噪声保持在可接受的水平，应使他们之间的回路互感Lm<2.5nHRT，其中RT的单位是ns。

12.以下三种主要的几何特征可以减小回路互感：
（1）回路长度，这是影响回路互感的最主要因素，减小回路长度，互感也会减小。
（2）回路之间的间距。拉大回路之间的间距，互感也会减小。
（3）信号接近自己的返回路径也会减小回路互感。

13.串扰不可能完全消除，他只能降低。通常，降低串扰的设计有如下几种做法：
（1）增加信号路径之间的间距；
（2）用平面做为返回路径；
（3）使耦合长度尽量短；
（4）在带状线层布线；
（5）减小信号走线的阻抗；
（6）使用介电常数较低的叠层；
（7）在封装和连接器中不采用公共返回引脚；
（8）当两条信号线之间的高隔离度很重要时，把它们在具有不同返回平面的不同层上；
（9）防护布线对微带线的作用不是很大，对带状线最好在两端和沿线都使用有短路过孔的防护布线。

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