中心議題：

• 數字係統串音由何引起？
• 前向串音的電容特性

解決方案：

• 通過線路耦合消除

在(zai)高(gao)頻(pin)電(dian)路(lu)中(zhong)，串(chuan)音(yin)可(ke)能(neng)是(shi)最(zui)難(nan)理(li)解(jie)和(he)預(yu)測(ce)的(de)，但(dan)是(shi)，它(ta)可(ke)以(yi)被(bei)控(kong)製(zhi)甚(shen)至(zhi)被(bei)消(xiao)除(chu)掉(diao)。隨(sui)著(zhe)切(qie)換(huan)速(su)度(du)的(de)加(jia)快(kuai)，現(xian)代(dai)數(shu)字(zi)係(xi)統(tong)遇(yu)到(dao)了(le)一(yi)係(xi)列(lie)難(nan)題(ti)
，例(li)如(ru)：信號反射
、延遲衰落
、串音、和電磁兼容失效等等。當集成電路的切換時間下降到5納秒或4納na秒miao或huo更geng低di時shi
，印yin刷shua電dian路lu板ban本ben身shen的de固gu有you特te性xing開kai始shi顯xian現xian出chu來lai。不bu幸xing的de是shi，這zhe些xie特te性xing是shi有you害hai的de，在zai設she計ji過guo程cheng中zhong應ying該gai盡jin量liang設she法fa避bi開kai。在zai高gao頻pin電dian路lu中zhong
，串chuan音yin可ke能neng是shi最zui難nan理li解jie和he預yu測ce的de
，但dan是shi，它ta可ke以yi被bei控kong製zhi甚shen至zhi被bei消xiao除chu掉diao。

1、串音由何引起？

當(dang)信(xin)號(hao)沿(yan)著(zhe)印(yin)刷(shua)電(dian)路(lu)板(ban)的(de)布(bu)線(xian)傳(chuan)播(bo)時(shi)
，其(qi)電(dian)磁(ci)波(bo)也(ye)沿(yan)著(zhe)布(bu)線(xian)傳(chuan)播(bo)，從(cong)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)芯(xin)片(pian)一(yi)端(duan)傳(chuan)到(dao)線(xian)的(de)另(ling)一(yi)端(duan)。在(zai)傳(chuan)播(bo)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，由(you)於(yu)電(dian)磁(ci)感(gan)應(ying)，電(dian)磁(ci)波(bo)引(yin)起(qi)了(le)瞬(shun)變(bian)的(de)電(dian)壓(ya)和(he)電(dian)流(liu)。

diancibobaokuosuishijianbianhuadedianchanghecichang。zaiyinshuadianlubanzhong
，shijishang，diancichangbingbuxianzhizaigezhongbuxiannei，youxiangdangyibufendediancichangnengliangcunzaiyubuxianzhiwai。suoyi，ruguofujinyouqitaxianlu，dangxinhaoyanyigen導線傳chuan播bo時shi
，其qi電dian場chang和he磁ci場chang將jiang會hui影ying響xiang到dao其qi它ta線xian路lu。根gen據ju麥mai克ke斯si韋wei爾er方fang程cheng，時shi變bian電dian及ji磁ci場chang會hui使shi鄰lin近jin導dao產chan生sheng電dian壓ya和he電dian流liu，因yin此ci，信xin號hao傳chuan播bo過guo程cheng中zhong伴ban隨sui的de電dian磁ci場chang將jiang會hui使shi鄰lin近jin線xian路lu產chan生sheng信xin號hao，這zhe樣yang
，就jiu導dao致zhi了le串chuan音yin。

在印刷電路板中，引起串音的線路通常稱為“侵入者”。受串音幹擾的線路通常稱為“受害者”。在任何“受害者”中zhong的de串chuan音yin信xin號hao都dou可ke被bei分fen為wei前qian向xiang串chuan音yin信xin號hao和he後hou向xiang串chuan音yin信xin號hao，這zhe兩liang種zhong信xin號hao部bu分fen地di由you於yu電dian容rong耦ou合he和he電dian感gan耦ou合he引yin起qi。串chuan音yin信xin號hao的de數shu學xue描miao述shu是shi非fei常chang複fu雜za的de，但dan是shi，如ru同tong湖hu麵mian上shang的de高gao速su快kuai艇ting，前qian向xiang和he後hou向xiang串chuan音yin信xin號hao的de某mou些xie量liang化hua特te徵zhi還hai是shi能neng被bei人ren們men所suo理li解jie。

高速快艇對水產生兩種影響。首先，快艇在船頭激起浪花，弧形的漣漪好像隨著快艇一起前進；其次，當快艇行駛一段時間後
，會在身後留下長長的水跡。這很類似於信號通過“侵入者”時，“受害者”的反應。“受害者”中有兩種串音信號：位於侵入信號之前的前向信號
，像船頭的水和漣漪
；落後於侵入信號的後向信號，像船開遠後仍在湖中的水跡。

2、前向串音的電容特性

前向串音表現為兩種相互關聯的特性：容性和感性。“侵入”信號前進時
，在“受害者”中產生與之同相的電壓信號，這個信號的速度與“侵入”信號相同，但又始終位於“侵入”信號之前。這意味著串音信號不會提前傳播，而是和“侵入”信號同速並耦合入更多的能量。

由於“侵入”信號的變化引起串音信號
，所以前向串音脈衝不是單極性的，而是具有正負兩個極性。脈衝持續時間等於“侵入”信號的切換時間。

daoxianjiandeouhedianrongjuedingleqianxiangchuanyinmaichongdefuzhi
，erouhedianrongshiyouxuduoyinsujuedingde，liruyinshuadianlubandecailiao，jihechicun，xianlujiaochaweizhidengdeng。fuzhihepingxingxianlujiandejulichengbili：距離越長，串音脈衝就越大。然而
，串音脈衝幅值有一個上限，因為“侵入”信號漸漸地失去了能量
，而“受害者”又反過來耦合回“侵入者”。前向串音的電感特性

當“侵入”信號傳播時，它的時變磁場同樣會產生串音：具有電感特性的前向串音。但是感性串音和容性串音明顯不同：qianxiangganxingchuanyindejixingheqianxiangrongxingchuanyindejixingxiangfan。zheyinweizaiqianjinfangxiang
，chuanyinderongxingbufenheganxingbufenzaijingzheng，zaixianghudixiao。shijishang，dangqianxiangrongxingheganxingchuanyinxiangdengshi，jiubucunzaiqianxiangchuanyin。

在(zai)許(xu)多(duo)設(she)備(bei)中(zhong)，前(qian)向(xiang)串(chuan)音(yin)相(xiang)當(dang)小(xiao)，而(er)後(hou)向(xiang)串(chuan)音(yin)成(cheng)了(le)主(zhu)要(yao)問(wen)題(ti)
，尤(you)其(qi)對(dui)於(yu)長(chang)條(tiao)形(xing)電(dian)路(lu)板(ban)，因(yin)為(wei)電(dian)容(rong)耦(ou)合(he)增(zeng)強(qiang)了(le)。但(dan)是(shi)
，在(zai)沒(mei)有(you)仿(fang)真(zhen)的(de)前(qian)提(ti)下(xia)，實(shi)際(ji)無(wu)法(fa)知(zhi)道(dao)感(gan)性(xing)和(he)容(rong)性(xing)串(chuan)音(yin)抵(di)消(xiao)到(dao)何(he)種(zhong)程(cheng)度(du)。

如果你測到了前向串音，你就可以根據其極性判別你的走線是容性耦合還是感性耦合。如果串音極性和“侵入”信號相同

，容性耦合占主要地位，反之，感性耦合占主要地位。在印刷電路板中，通常是感性耦合更強些。

後向串音發生的物理理和前向串音相同：“侵入”信號的時變電場和磁場引起“受害者”中的感性和容性信號。但是這兩者之間也有所不同。

最大的不同是後向串音信號的持續時間。因為前向串音和“侵入”信號的傳播方向及速度相同
，所以前向串音的持續時間和“侵入”信號等長。但是
，後向串音和“侵入”信號反方向傳播，它滯後於“侵入”信號，並引起一長串脈衝。

與前向串音不同，後向串音脈衝的幅值與線路長度無關，其脈衝持續期是“侵入”信號延遲時間的兩倍。為什麽呢
？假設你從信號出發點觀察後向串音，當“侵入”信號遠離出發點時，它仍在產生後向脈衝，直到另一個延遲信號出現。這樣
，後向串音脈衝的整個持續時間