最大限度减少线缆设计中的串扰应该怎么做

2471 线缆电容连接器

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 作者：Collin Wells 德州仪器最近在做一个项目时，我不得不对几组电子电线进行重新布线，让它们远离越野车的发电机，因为电容耦合产生的噪声可从发电机进入电线。这个项目让我想起了在通过电线、带状线缆或板对板连接器路由相互之间相邻信号时所遇到的类似情况。正如采用绝缘体隔离的任何其它导体一样，任何相邻布线的两条电线都会在其之间产生电容。根据所用的线规和绝缘体材料，大部分标准带状线缆及电线会在电线之间产生 10 至 50 pF/ft 的电容，如下图 1 所示。图1. 带状线缆中相邻电线间的电容由于信号会相互干扰，两条信号线之间的电容会引起信号延迟、噪声耦合或瞬态电压。图 2 是电缆电容在通用双线开漏通信总线中引起大量瞬态电压的实例。右图是“开始”命令与左图前几个时钟脉冲的放大图。图2. 带状线缆的电容耦合使用三英尺长的线缆路由两个相邻通信信号时，会出现图 2 中的结果。这会导致两个信号间的电容超过 50pF。由于该电容的存在，在一个信号产生变化时，可导致另一个信号产生电压瞬变。其产生的原因是，当一个信号电平发生变化时线缆电容需要瞬态电流在信号间流动。静态信号上出现的瞬态电压强度取决于线缆电感以及信号驱动器提供所需瞬态电流的能力。在这种情况下，由于耦合引起的瞬态电压非常高，超过了可导致数据损坏的逻辑电平阀值，因此通信无法成功进行。在信号间安放一根或多根 GND 线，会减少其间的电容，如图 3 所示。这种方法可降低信号间的电容，但同时会导致来自每个信号的 GND 电容。GND 电容会引起信号延迟与数字边界环绕，但只要影响不太严重，通常不会导致通信故障。图3. 采用GND 分离信号图 4 显示了在我对其进行修改 — 在信号线之间添加两个 GND 信号后的通信信号效果。改动后信号间电容降至约 10pF。这样，瞬态电压得到了显著降低，通信获得了成功。图4. 通过降低电容实现成功的通信总之，在设计线缆、电线以及 PCB 路由设计方案时要注意杂散电容耦合的影响。在需要较长线缆的应用中，应选择电容较低的线缆，并通常需要在两个可能相互耦合的信号间加入一个或多个 ac GND 信号。如果您希望更深入地了解该主题，敬请查看下列更多参考信息：《线缆选择实用指南》应用手册；《LVDS：带状线缆连接》《模拟应用期刊》文章；《使用不同线缆时的 LVDS 性能》应用报告；《高速差分连接建议》应用报告；《支持更低 EMI 的 PCB 设计指南》应用报告。 0
2018-9-19 10:55:31　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × elecfans电答该类别下有 503 个回答，其中被选为最佳答案 1 次。邀请回答辰达行电子该类别下有 112 个回答。邀请回答叫我赵大只该类别下有 30 个回答。邀请回答 xiaoxue11 该类别下有 28 个回答。邀请回答 leetow2006 该类别下有 25 个回答。邀请回答杰然不同该类别下有 20 个回答。邀请回答西西该类别下有 20 个回答。邀请回答 zhtyr 该类别下有 17 个回答。邀请回答 xichi2015 该类别下有 17 个回答。邀请回答 YHZY 该类别下有 13 个回答。邀请回答曾庆发该类别下有 11 个回答。邀请回答 bigcap1234 该类别下有 10 个回答。邀请回答小程321 该类别下有 10 个回答。邀请回答 shaorc 该类别下有 10 个回答。邀请回答孙敬啊该类别下有 9 个回答。邀请回答 Music 该类别下有 9 个回答。邀请回答两只耳朵怪该类别下有 9 个回答。邀请回答卍依靠佛号走天涯卍该类别下有 8 个回答。邀请回答去玩儿该类别下有 8 个回答。邀请回答 xudajiang1988 该类别下有 8 个回答。邀请回答举报王红相关推荐 • 在设计fpga的pcb时可以减少串扰的方法有哪些呢？ 1170 • 如何最大限度提高Σ-Δ ADC驱动器的性能 1007 • 最大限度地减小在汽车环境中的EMI，有什么好的实现办法吗？ 1442 • 如何最大限度的去实现LTE潜力？ 883 • 数据采集系统设计最大的挑战是最大限度地减少噪声影响 1794 • 如何布置夹具中的电线？ 1245 • 什么是串扰？ 2913 • 请问较少缓冲高阻输入端泄露如何实现？ 1223 • 请问一下怎么解决高速高密度电路设计中的串扰问题？ 1799 • 高速数字系统的串扰问题怎么解决？ 1362