1、串?dāng)_的產(chǎn)生

　　串?dāng)_是指信號在傳輸通道上傳輸時，因電磁耦合而對相鄰傳輸線產(chǎn)生的影響。過大的串?dāng)_可能引起電路的誤觸發(fā)，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作。

　　舉例說明了工作中的電流環(huán)的基本互感耦合。電流離開門電路A，經(jīng)由信號返回路徑X流回源端。由于電流路徑X、Y和Z相互重疊，路徑X的磁場將在信號路徑Y(jié)和Z上感應(yīng)出噪聲電壓。

　　因為路徑Y(jié)與路徑X的重疊面積大于路徑X路徑X的重疊面積，所以路徑Y(jié)上的感應(yīng)噪聲大于路徑Z上的感應(yīng)噪聲。事實上，產(chǎn)生互感噪聲不需要路徑完全重疊，任何兩個相鄰近的電流環(huán)都會相互影響。

　　連接器的引腳之間也會有寄生電容，但在數(shù)字電路中，寄生電容引起的串?dāng)_要比互感引起的串?dāng)_小?，F(xiàn)在我們首先重點討論問題較大的部分：電感。

　　2、互感與串?dāng)_

兩個電感線圈相互靠近時，一個電感線圈的磁場變化將影響另一個電感線圈，這種影響就是互感?；ジ械拇笮∪Q于電感線圈的自感與兩個電感線圈耦合的程度，利用此原理制成的元件叫做互感器。

當(dāng)變化的信號恢復(fù)到穩(wěn)定的直流電平時，耦合信號也就不存在了。因此串?dāng)_僅發(fā)生在信號跳變的過程當(dāng)中，并且信號變化得越快，產(chǎn)生的串?dāng)_也就越大。串?dāng)_可以分為容性耦合串?dāng)_和感性耦合串?dāng)_。其中，由耦合電容產(chǎn)生的串?dāng)_信號在受害網(wǎng)絡(luò)上可以分成前向串?dāng)_和反向串?dāng)_Sc，這兩個信號極性相同；由耦合電感產(chǎn)生的串?dāng)_信號也分成前向串?dāng)_和反向串?dāng)_Sl，這兩個信號極性相反。

互容和互感都與串?dāng)_有關(guān)，但需要區(qū)別考慮。當(dāng)返回路徑是很寬的均勻平面時，如電路板上的大多數(shù)耦合傳輸線，容性耦合電流和感性耦合電流量大致相同。這時要地預(yù)測二者的串?dāng)_量。如果并行信號的介質(zhì)是固定的，即帶狀線的情況，那么，耦合電感和電容引起的前向串?dāng)_大致相等，相互抵消，因此只要考慮反向串?dāng)_即可。如果并行信號的介質(zhì)不是固定的，即微帶線的情況，耦合電感引起的前向串?dāng)_隨著并行長度的增大要大于耦合電容引起的前向串?dāng)_，因此內(nèi)層并行信號的串?dāng)_要比表層并行信號的串?dāng)_小。

　　3、估算串?dāng)_

串?dāng)_的計算是非常困難的，影響串?dāng)_信號幅度有3個主要因素：走線間的耦合程度、走線的間距和走線的端接。

在前向和返回路徑上沿微帶線走線的電流分布。在走線和平面間（或走線和走線之間）的電流分布是共阻抗的，這將導(dǎo)致因電流擴(kuò)散而產(chǎn)生的互耦，峰值電流密度位于走線的中心正下方并從走線的兩邊向地面快速衰減。

　　對于任意信號引腳之間信號串?dāng)_的大小，估算一般需要3個條件。

源信號DI/DT的變化率

考慮到兩個環(huán)路之間的互感，我們要找出壞情況下的串?dāng)_，因此以下重點考慮兩個直接重疊的環(huán)路之間的相互影響，

環(huán)路Y內(nèi)的全部磁能量來自于兩個方面：首先是從門電路A流出并沿著信號線傳輸?shù)碾娏?，其次是沿著地線傳輸返回信號電流。因此互感公式包括兩項，其中的第二項（地線項）大于項：

(式1）

其中：A=信號X到信號Y的距離，IN

B=信號Y到地線的距離，IN

C=信號X到地線的距離，IN

D=連接器引腳的直徑，IN

H=連接器的引腳長度，IN

LX、Y=環(huán)路X和Y之間的互感，NH

上式中假設(shè)連接器是單排的，而且引腳相對較長。即使這些假設(shè)不成立，由于對數(shù)函數(shù)的特性，由上式也很容易得到在一個數(shù)量級內(nèi)的結(jié)果，這足以準(zhǔn)確地判斷連接器的串?dāng)_特性是否是一個值得注意的問題。如果連接器的特性關(guān)系到系統(tǒng)的性能，那么就買一個連接器并測試它的性能。

下面需要討論的問題是系統(tǒng)中DI/DT的值，我們采用式（）或式（）來估算DI/DT。

一個條件涉及到噪聲接受電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。給出了選擇的方案：種情況，驅(qū)動器緊靠著連接器連接，這里“緊靠”的意思是驅(qū)動器到連接器的距離在一個上升沿的電氣長度之內(nèi)，見式（）。第二種情況，涵蓋了其他所有的結(jié)構(gòu)形式，包括源端端接。

在第二種情況對應(yīng)的結(jié)構(gòu)中，耦合噪聲在兩個方向上各分一半。在種情況下，耦合進(jìn)的噪聲迅速在低阻抗驅(qū)動端反射，使接收端的耦合噪聲加倍。

下面的公式給出了由于來自門電路A的單個階躍輸入，環(huán)路Y上感應(yīng)出的噪聲脈沖的高度。該脈沖的持續(xù)時間與輸入脈沖的上升沿時間相當(dāng)。

　　減緩驅(qū)動信號的上升沿時間可以直接減少串?dāng)_。在連接器的源端并聯(lián)電容，可以減小驅(qū)動信號的上升時間。如果在接收端放置電容，只會使驅(qū)動端信號跳變時流過連接器的沖擊電流增加，使情況變得更糟。

　　4、如何通過接地改變返回電流路徑

　　下面給出了連接器特性的5個準(zhǔn)則，結(jié)合式1，可以幫助估算連接器不同的接地排列時的性能。當(dāng)對一個系統(tǒng)進(jìn)行計算調(diào)整時，這些準(zhǔn)則很有效。同時，使用這些準(zhǔn)則，當(dāng)提出不同的變更之后，我們可以預(yù)測將會發(fā)生什么情況。

　　準(zhǔn)則1 ，通過改變接地模式，可以減小特定線路之間的互感。如果將地線移至距離環(huán)路X和Y更遠(yuǎn)的地方，即增大B和C的值，式1中的兩項都會增加，互感LX、Y會增大。反之，將地線靠近環(huán)路X和Y，將會減小其互感?；ジ械淖兓c距離的對數(shù)值成正比。

　　準(zhǔn)則2 額外增加的地會有更直接的效果。記住式1中第二項（地線項）。由于地線與環(huán)路X和Y緊密耦合，地線上的電流對環(huán)路Y有很大的影響。如果我們能將地線上的電流分為兩半，互感LX、Y幾乎會減少一半。

　　通過在信號X上方增加一條地線，把地線上的電流分為兩半，電流將分為兩部分，分別流經(jīng)每一條地線。相應(yīng)地，互感LX、Y也會減小。增加更多的地線將進(jìn)一步分散地線電流，但是不再像初那樣將電流一分為二。

　　準(zhǔn)則3 在信號X和Y之間插入地線與在它們之外增加地線有很大的差別。如果我們在X和Y之間增加N條地線，使兩者的間距加大，它們之間的耦合隨之成比例下降，耦合正比于：

　　準(zhǔn)則4 耦合到連接器上任意給定線路噪聲來自其他每個線。簡單地減少連接器上的信號個數(shù)就能減小總的串?dāng)_。另一方面，將連接器上的信號分成幾組。通過在各組之間插入地線即可減少其相互干擾。分組有效地減少了對特定的接收器產(chǎn)生嚴(yán)重串?dāng)_的線路數(shù)量，串?dāng)_基本上與地線之間的信號線數(shù)目成正比。

　　準(zhǔn)則5 在連接器邊沿增加額外的地線減少串?dāng)_幾乎不起作用，在連接器邊沿采用大的接地效果也一樣。