PCB設(shè)計(jì)布線對(duì)信號(hào)延遲的影響分析（二）

3.2走線和過孔傳輸時(shí)延在PCB設(shè)計(jì)時(shí)候，經(jīng)常會(huì)遇到走線換層，走線換層必須借助于過孔。但長(zhǎng)度相等的過孔和走線之間的時(shí)延并不相等。過孔的時(shí)延可以用式3.3表示TD_via=√LC 3.3其中TD_via表示信號(hào)經(jīng)過過孔的時(shí)延，L表示過孔的寄生電感，C表示過孔的寄生電容。從式3.3可以看出寄生電容和寄生電感都會(huì)導(dǎo)致過孔的傳輸時(shí)延變大。而不同過孔結(jié)構(gòu)寄生參數(shù)也會(huì)發(fā)生改變。下面通過仿真分析過孔時(shí)延和傳輸線時(shí)延時(shí)間的偏差。圖6過孔結(jié)構(gòu)及寄生參數(shù)如圖6所示過孔結(jié)構(gòu)時(shí)延可以根據(jù)式3.3計(jì)算出：TD_via=√LC=sqr（0.4021pf*1326.2pH）=23.1ps式3.4由式3.4可以看出，結(jié)構(gòu)如圖6所示過孔的傳輸時(shí)延為23.1ps.而對(duì)于普通FR4板材的微帶線，1.6mm走線傳輸時(shí)延約為11ps，對(duì)于帶狀線約為12.5ps.通過計(jì)算可以看出相同長(zhǎng)度的走線和過孔之間的時(shí)延相差是非常大的。因此對(duì)設(shè)計(jì)工程師來講設(shè)計(jì)的時(shí)候盡量做到以下兩點(diǎn)：1）需要做等長(zhǎng)的信號(hào)要盡量走同層，換層時(shí)需要注意總的長(zhǎng)度要保持相等并且每層走線都需要等長(zhǎng)。2）需要等長(zhǎng)的信號(hào)走相同走線層可以保持過孔的時(shí)延一致，從而消除過孔時(shí)延不一致帶來的影響。3.3串?dāng)_對(duì)信號(hào)時(shí)延的影響。PCB板上線與線的間距很近，走線上的信號(hào)可以通過空間耦合到其相鄰的一些傳輸線上去，這個(gè)過程就叫串?dāng)_。串?dāng)_不僅可以影響到受害線上的電壓幅值，同時(shí)還會(huì)影響到受害線上信號(hào)的傳輸時(shí)延。圖7串?dāng)_拓?fù)鋱D如圖7串?dāng)_拓?fù)鋱D所示，假設(shè)有3根相互耦合的傳輸線，中間的一根線（圖8中D1）為受害線，兩邊的線（圖8中D0）1，假設(shè)兩邊的攻擊線中沒有信號(hào)，即不存在串?dāng)_，此種情況作為參考基準(zhǔn)線（Reference）；2，假設(shè)攻擊線和受害線切換狀態(tài)一致，此種情況為偶模（Even Mode）3，假設(shè)攻擊線和受害線切換狀態(tài)相反，此種情況為奇模（Odd Mode）圖8串?dāng)_仿真中激勵(lì)奇偶模式空間電磁場(chǎng)分布（如圖9）圖9奇模電磁場(chǎng)分布圖10偶模電磁場(chǎng)分布