PCB串扰分析示例ppt课件.ppt

附件附件2——2——用用HyperlynxHyperlynx仿真串扰仿真串扰串 扰 形 成 机 理串 扰 问 题 的 发 现串 扰 问 题 的 解 决 小 结1串串 扰扰 形形 成成 机机 理理•串扰串扰—是指有害信号从一个线网转移到相邻线网 攻击线静态线信号（噪声源）攻击回路受害回路2串串 扰扰 问问 题题 的的 发发 现现本课件针对软件本课件针对软件protel 99seprotel 99se已经制作好的已经制作好的PCBPCB图进行后仿真图进行后仿真发现整个发现整个PCBPCB板中存在的串扰问题板中存在的串扰问题选择串扰最严重的线网，并进行仿真选择串扰最严重的线网，并进行仿真发发 现现串串 扰扰 导导 入入PCB板板 对整板进行批对整板进行批处理处理 对指定线网进对指定线网进行仿真行仿真3导入导入PCBPCB板板1 1从Protel中把已画好的PCB文件导出另存为.HYP格式的 文件，放到Hyperlynx的安装文件夹Demo_Files下4导入导入PCBPCB板板2 2•打开Hyperlynx软件，点击图标 打开文件夹，选择刚才导出的PCB文件，导入到Hyperlynx软件中，如下图：5对整板进行批处理对整板进行批处理FirstSecondThird如右图进行设置，只选择如右图进行设置，只选择“检测串扰项检测串扰项”点点“下一步下一步” 选择串扰的阈选择串扰的阈值为值为125mv计算方法：计算方法：5V×5%÷2 =125mv点点“下一步下一步” 修改上升边为修改上升边为1ns,点击点击“完成完成”，生成报告文，生成报告文件件Creatvity点击图标6对整板进行批处理后的报告文件对整板进行批处理后的报告文件报报 告告 文文 件件1.最大允许的串扰最大允许的串扰………..125mv2. 受害线网受害线网 NetIC_23 -进攻线网进攻线网NetIC_21………..476mv 3. 受害线网受害线网 NetIC_21 -进攻线网进攻线网NetIC_23……….476mv7对指定线网进行仿真对指定线网进行仿真1 1①从报告文件中发现线网NetIC_21和NetIC_23之间存在严重串扰，故选择NetIC_21作为受害线网，指定对其进行详细仿真。

8对指定线网进行仿真对指定线网进行仿真2 2②在菜单栏中激活串扰分析功能，并设置串扰阈值为125mv,如下图计算方法：5V×5%÷2 =125mv9对指定线网进行仿真对指定线网进行仿真3 3③设置管脚模型，将进攻线网源端的IC1.23模型改为“COMS,5V,ULTRA-FAST”，受害线网设置为静态常零 如下图所示：10对指定线网进行仿真对指定线网进行仿真4 4④在菜单栏中查看耦合区域，如下图所示：11对指定线网进行仿真对指定线网进行仿真5 5⑤打开数字示波器，运行串扰仿真，如下图所示：从左图可以看出：受害线远端上的串扰很严重，峰-峰值达：1082mv红：进攻线源端紫：进攻线远端黄：受害线源端绿：受害线远端12串串 扰扰 问问 题题 的的 解解 决决解 决 串 扰常用的四种方法净化进攻净化进攻线线增大线间增大线间距距 减小信号线减小信号线与返回路径间的与返回路径间的 介质厚度介质厚度减小耦合长度减小耦合长度13解决串扰的步骤解决串扰的步骤NetNetNetNetNet 未经处理的串扰线网未经处理的串扰线网净化进攻线净化进攻线减小信号线与返回路径间减小信号线与返回路径间的的介质厚度介质厚度减小耦合长度减小耦合长度增大线间距增大线间距14净化进攻线净化进攻线1 1•打开管脚设置对话框，对进攻线网源端接端接电阻50Ω，此时受害线上的串扰如下图所示：绿：受害线远端黄：受害线源端从左图可以看出：受害线远端上的串扰有明显改善，减小为原来串扰的42.8%。

左图峰-峰值464mv15净化进攻线净化进攻线2 2•在净化进攻线的基础上，进一步对受害线进行源端端接50Ω的电阻，从而改善受害线上的反射，降低串扰黄：受害线源端绿：受害线远端从左图可以看出：受害线远端上的串扰有明显改善，减小为原来串扰的19.6%左图峰-峰值213mv16减小信号线与返回路径间的介质厚度减小信号线与返回路径间的介质厚度1 1•为了更好的减小串扰，我们减小信号线与返回路径之间的介质厚度，由原来的10mile改为6mile,设置如下图所示：17减小信号线与返回路径间的介质厚度减小信号线与返回路径间的介质厚度2 2v在净化进攻线与受害线的基础上，减小信号线与返回路径间的介质厚度后的受害线上的串扰情况如下图所示：黄：受害线源端绿：受害线远端从左图可以看出：受害线远端上的串扰有明显改善，减小为原来串扰的10.5%左图峰-峰值114mv18减小耦合长度减小耦合长度1 1•导出端接后的PCB图到拓扑结构图，并修改耦合长度，如下图所示：修改后：修改前：19减小耦合长度减小耦合长度2 2•修改耦合长度后，受害线上串扰如下图所示：黄：受害线源端绿：受害线远端从左图可以看出：受害线远端上的串扰有明显改善，减小为原来串扰的2.9%。

左图峰-峰值34mv20增大线间距增大线间距1 1•增大耦合区的线间距，设置对话框如下图所示：21增大线间距增大线间距2 2•修改耦合长度后，受害线上串扰如下图所示：黄：受害线源端绿：受害线远端从左图可以看出：受害线远端上的串扰有一定改善，减小为原来串扰的2.2%左图峰-峰值24mv22远端上串扰的前后对比远端上串扰的前后对比1 1•远端上串扰如下图所示：处理后：未处理：峰-峰值：1082mv峰-峰值：24mv23远端上串扰的前后对比远端上串扰的前后对比2 22. 从左往右以此为处理串扰的步骤从左往右以此为处理串扰的步骤 1. 图中长方体柱代表串扰电压的大小图中长方体柱代表串扰电压的大小 图中串扰电压的单位为毫伏图中串扰电压的单位为毫伏 受害线远端上的串扰电压受害线远端上的串扰电压未处理 净化进攻线减小介质厚度减小耦合长度108221370增大线间距1143425从图中可知，串扰问题有较大从图中可知，串扰问题有较大的改善的改善24源端上串扰的前后对比源端上串扰的前后对比1 1•源端上串扰如下图所示：未处理：处理后：峰-峰值：158mv峰-峰值：4.5mv25源端上串扰的前后对比源端上串扰的前后对比2 22. 从左往右以此为处理串扰的步骤从左往右以此为处理串扰的步骤 1. 图中长方体柱代表串扰电压的大小图中长方体柱代表串扰电压的大小 图中串扰电压的单位为毫伏图中串扰电压的单位为毫伏 受害线源端上的串扰电压受害线源端上的串扰电压未处理 净化进攻线减小介质厚度减小耦合长度1582570120增大线间距1564.5从图中可知，串扰问题有较大从图中可知，串扰问题有较大的改善的改善26源端与远端串扰的变化比较源端与远端串扰的变化比较未处理未处理端接介质厚度 耦合长度1582570增大线间距1564.5介质厚度 耦合长度108221370增大线间距 1143425端接v 图示可以看出两端对于改善串扰的效果程度很相似图示可以看出两端对于改善串扰的效果程度很相似远端串扰近端串扰27各信号处理前后的对比各信号处理前后的对比•各信号处理前后如下图所示：处理后：未处理：v 图示充分说明了改善串扰的效果程度图示充分说明了改善串扰的效果程度28小小 结结在PCB设计时减小串扰的方法：u加大线间距，减小平行走线长度，相邻信号层走线应彼此正交以减小耦合。

u若无法加大线间距，则正确的端接可以消除大部分反射，从而减小串扰u若空间允许，可在串扰严重的两线间插入一条防护线降低耦合减小串扰u对于重要的信号线网，可将其设计成带状线以获得较好的串扰抑制效果u在满足系统要求的情况下，尽量使用低边沿速率器件u工程应用中一般不采用减小介质厚度而采用不同的端接策略 29。