常见降低PCB板串扰的方法
2025年02月06日 16:53:14
来源：云南昌晖仪表制造有限公司 >> 进入该公司展台
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随着半导体技术的高速发展，现今或电子产品工作频率越来越高，这种增加的频率会导致信号边缘响应更加陡峭。并且由于电路板设计得越来越紧凑，布线越来越密，导致串扰问题也在日益激增。
PCB板串扰是什么？串扰通俗点讲是PCB板件，在无接触的情况下，线路与线路之间能量转移引起的干扰。串扰的形式主要有两种，容性(电场)和感性(磁场)耦合。此两种形式的噪声耦合在实际情况中往往同时存在。串扰现象会引起电路板的信号完整性缺失及EMC测试不通过。
容性耦合和感性耦合引起的串扰模型
串扰的危害◆串扰会降低电路板内信号完整性◆串扰会造成时钟或者信号延迟◆串扰产生过冲电压和突变电流◆串扰造成芯片逻辑功能紊乱
串扰导致的时序延迟现象
容性耦合产生的串扰以微带线为例，PCB板内平行的两条走线，分别可以理解为电容的两个平行金属极板，电容中间介质为FR4极板和空气。我们都知道电容的其中一个特性是通交流，所以当其中一根走线上有高速交变的信号时，这个交变的信号会耦合到另一根信号线上。这个等效电容我们也常称为寄生电容。
感性耦合产生的串扰同样以微带线为例，板内两根平行走线，其中一根线走高速信号，当信号流经走线，产生交变的电流时，会产生噪声磁场，磁场产生的磁力线会向周围发射。此时另一根靠近且平行于它的走线附近磁力线会很密集，根据法拉第感应定律，此线在噪声磁场内会感应到电压。此现象类似于变压器的工作原理。这个等效的变压器我们称为寄生电感。
常见降低PCB板串扰的方法
在高频板中，串扰是不可避免的。我们只能减少它，让串扰对PCB板的影响降到。以下是一些常见的降低串扰的方法：1、线间保持足够的安全距离3W原则，走线间保持3倍线宽(W)的距离。3W原则可将串扰现象降低70%。对一些敏感信号间距可以拉大到10W。2、中间层设置完整的GND平面GND能吸收一部分电场和磁场噪声，使这些噪声不能顺利扩散到敏感信号上。3.使用GND走线隔离GND走线隔离，能有效减低容性耦合和感性耦合效应。4.减少高速信号的过孔过孔会影响高速信号的，从而降低信号完整性，因此串扰会增加，对于高速信号要尽量减少过孔数。5、高速信号走线与敏感信号走线尽量避免平行走线。
上述降低PCB板串扰的方法，各位仪表工程师可根据PCB具体情况，有选择性的实施。
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