相声是一种祸根高速PCB设计师的存在。市场对电路板的要求越来越小，速度越来越快，但是两个平行导线放置在一起的距离越近，其中一条导线产生的电磁场干扰另一条导线信号的可能性就越大。

在这篇文章中，我们将介绍什么是串扰，以及如何在高速设计中分析、模拟和消除它。

相声是什么?

相声是痕迹之间不需要的电磁耦合所引起的干扰。带有移动电荷的导体总是会产生某种电磁场。增加信号的速度会增加它与相邻信号耦合的可能性。让我们仔细看看电磁耦合的两个组成部分。

归纳/磁耦合

当电流流过导体，如PCB线时，就会产生磁场。当电场通过相邻的导体时，根据法拉第第二感应定律，它会感应出电动势或电压。这被称为磁耦合或感应耦合，如果感应电压足以干扰经历感应耦合的迹线信号，就会出现问题。

电容/电耦合

除了磁场外，流过PCB轨迹的电流也会产生相应的电场。当一个迹线的电场接触相邻的平行迹线时，就产生一个电容。当两条线路电容耦合时，其中一条线路上的信号可能会引起另一条线路上的串扰，从而导致噪声和信号完整性的降低。这种现象也被称为寄生电容。

避免串扰的PCB最佳实践

现在您已经了解了一些关于串扰背后的物理原理，那么如何在PCB设计中防范它呢?从串扰中去掉的关键是，尽管它无处不在，但在平行信号线之间它是最大的。

消除串扰的最佳方法是，通过将返回地面的路径与高速信号紧密耦合，利用导致产生串扰的并行性。由于返回路径大小相等，但方向相反，因此场相互抵消，减少了串扰。

另一种确保信号完整性的方法是使用差分信号，其中两个电压线大小相等，但极性相反，用于创建一个单一的高速数据信号。由于实际的数据信号被看作是接收器上两条电压线之间的电压差，而且由于电磁噪声往往对两条电压线产生相同的影响，因此即使有外部噪声存在，信号本身仍然可以被感知。

这里有一个简短的总结PCB路由减少相声的提示:

• 减少允许并行运行的两条线的长度。

• 尽可能确保有可靠的返回路径。

• 适用时使用差分信号。

• 使用带有接地孔的保护线。

• 保持高速信号，特别是时钟信号与其他可能的痕迹隔离。

• 在相邻的层中保持相互垂直的轨迹。

用EDA软件进行串扰分析

即使您了解在高速PCB设计中可能导致串扰的情况，也很难跟踪所有可能导致电容耦合和电感耦合的变量。值得庆幸的是，EDA工具的发展使得高速pcb的设计变得更加易于管理。节奏快板的相声分析工具为您提供了在路由设计时分析信号所需的信号分析功能。它甚至使用颜色标记来识别在设计中最容易受到干扰的网络。准备好在您的设计中消除相声了吗?看看Cadence的PCB设计和分析工具套件今天。