完整地平面的串擾

兩個(gè)導體之間的串擾取決于它們之間的互感和互容。通常在數字設計中，感性串擾相當于或大于容性串擾，因此在這里開(kāi)始我們主要討論感性耦合的機制。

關(guān)于集總電路中互感耦合的理論大家可以參考相關(guān)文獻。假定返回信號電流將會(huì )產(chǎn)生磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)反過(guò)來(lái)在其他的電路走線(xiàn)上產(chǎn)生感應電壓。

感應電壓與驅動(dòng)信號的導數成正比，當上升時(shí)間變短的時(shí)候，感應電壓將變得非常嚴重。

因為返回電流密度以及和它相關(guān)的局部磁場(chǎng)強度按照式逐漸減少，所以我們猜想，在圖5.4中，當逐漸把兩條走線(xiàn)相互移開(kāi)時(shí)，相互的感性串擾也應該逐漸減少。

這里我們用測量到的噪聲電壓與驅動(dòng)階躍幅度的比率來(lái)表示串擾。常數K取決于電路上升時(shí)間和干擾走線(xiàn)的長(cháng)度。K通常小于1。

我們可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗來(lái)檢驗這個(gè)假設。在圖5.5中配置的走線(xiàn)是26IN長(cháng)，中心線(xiàn)之間的距離是0.080IN。它們布放在一個(gè)單面電路板上。該實(shí)驗的地平面是緊貼在電路板下面的一張完整的銅板。同時(shí)，在電路板和地層之間插入一片已知厚度的電介質(zhì)。通過(guò)這樣的安排，可以同時(shí)改變驅動(dòng)和接收到地平面的有效高度。

因為問(wèn)題中涉及特性阻抗，比率的大小比絕對數值更重要，在這個(gè)例子中，比率D/H決定串擾。通過(guò)改變走線(xiàn)距地平面的高度，可以控制比率D/H。

圖5.6畫(huà)出了當驅動(dòng)輸入為3.5V的階躍時(shí)，在D點(diǎn)測量到的階躍響應結果。圖5.6中的距離地平面高度分別為0.010IN，0.020IN，0.030IN，0.040IN和0.050IN。其中最后的走線(xiàn)完全沒(méi)有采用地平面。

圖5.7把測量到的數據匯集成表格，顯示出線(xiàn)路間的互感是比率D/H的函數，面積作為相互耦合的度量單位。通過(guò)測量面積，當遇到一個(gè)高的回路電感時(shí)，我們可以得到驅動(dòng)波形的減慢趨向。這個(gè)效應在噪聲曲線(xiàn)圖中表現出來(lái)的是高耦合因數時(shí)噪聲脈沖會(huì )加長(cháng)。