雜訊、接地與電磁相容

串擾(crosstalk)

在老式電話線上,你有時能隱約聽見另一段對話滲進你的通話。一個聲道的訊號漏進鄰近聲道,就是串擾,而它在電路板上與電纜內部發生,原因相同:兩條並肩而走的導線,無論你願不願意,都在電性與磁性上耦合著。一條繁忙、快速切換的走線,把自己微弱的副本悄聲傳到安靜的鄰居上。

串擾不過就是相鄰導體之間的電容性與電感性耦合一起作用。攻擊端上快速變化的電壓,透過雜散電容把電流推到受害端;而攻擊端變化的電流,透過兩者的互感感應出一個電壓。其量隨兩線並行的長度、彼此的接近程度、攻擊端邊緣的快慢,以及受害端阻抗的高低而增大。把間距減半,耦合大約加倍;把並行長度加倍,耦合也大約加倍。一個特別的禍害,是一條快速時脈線緊鄰一條靈敏的類比線或重置線而走。

馴服串擾的辦法是:把線分開、縮短它們並行的長度、放慢任何不必很快的邊緣,並在攻擊端與受害端之間塞一條接地的防護走線去接住雜散場。走線下方的接地層藉由縮小每個訊號的回流迴路而大有幫助。誠實的現實是:在密集的板子與排線中你無法消除串擾,只能編列預算,使它安全地低於受害端的雜訊容限。例如把排線中每隔一條接地,就是把串擾大致減半的廉價標準做法。

在一條排線中,某條線上的快速時脈耦合到旁邊的資料線上。把每隔一條導體都接地(訊號、地、訊號、地),就在每對之間放了一條接地線,把串擾大幅削減。

鄰居之間一條接地線,在場跨越之前就把它接住。

串擾取決於邊緣速度,而非單看時脈頻率——一個邊緣極陡的慢時脈照樣耦合得很厲害。放慢不必要的快邊緣,往往是最容易的解法。

又称
串音串訊