Chương 10 :Nhiễu Xuyên âm
10.2. Ước lượng xuyên âm 1 Tính toán
Chúng ta có thể phát triển công thức lí thuyết để tính toán nhiễu xuyên âm dựa vào một số giả định đơn giản, nhưng trên thực tế nhiễu xuyên âm rất khó tính toán, nhất là khi không co những công cụ đặc biệt. Mặt khác, không có nhiều cách tốt xác định mức đọ ảnh hưởng của nhiễu xuyên âm trong thiết kế mạch in.
Có ba điều ảnh hưởng tới giá trị của tín hiệu nhiễu xuyên âm (ngược): 1. Mức độ ảnh hưởng cái tồn tại giữa đường dẫn và đường nạn nhân 2. Khoảng cách ngang có ảnh hưởng xẩy ra
3. Ảnh hưởng của bất cứ sự kết thúc ớ cuối đường dây có thể có.
10.2.2. Ảnh hưởng
Suy ra từ hình 10-3, thì mức độ ảnh hưởng tương đương hoặc không thể vượt qua giá trị ở trong công thức 10-1
Công thức 10-1
Hình 10-3: Mật độ dòng điện dưới đườngdẫn ( aggressor) có thể ảnh hưởng lên một đường mạch gần đó với hệ số ảnh hưởng tỷ lệ với H2 và tỷ lệ nghịch với D2
Trong đó D và H được định nghĩa như trong hình. Ta thấy hiển nhiên nhiễu xuyên âm giảm khi H giảm cũng như là khi D tăng. Bởi vậy, luật đầu tiên để tối thiểu hoá nhiễu xuyên âm là tạo ra ta trong bảng thiết kế xắp lớp sao cho các đường mạch nằm gần các mặt phẳng quy chiếu (reference planes) của chúng, và trải dài đường mạch ra ngoài.
Ta thấy rằng độ rộng đường mạch không xuất hiện trong quan hệ này. Độ rộng đường mạch chỉ có ảnh hưởng nhỏ. Hai kích thước D và H có ảnh hưởng quan trọng hơn là độ rộng.
10.2.3. Chiều dài
Nếu như vùng ảnh hưởng là quá nhỏ, nhiễu xuyên âm không có nhiều ảnh hưởng. Bởi vậy, đó là lí do mà biên độ nhiễu xuyên ân rất nhỏ khi vùng ảnh hưởng nhỏ.Chúng ta đã nói rằng biên độ của nó không liên quan tới chiều dài ảnh hưởng.
(Ở đây chúng ta chỉ nói tới nhiễu xuyên âm ngược ở đây) Biên độ đươcj tăng lên theo chiều dài và khi lên một giá trị cực đại (như trong công thức) thì giá trị này ở mức ổn định.
Chiều dài của vùng ảnh hưởng mà ở đó biên độ nhiễu xuyên âm bắt đầu ổn định gọi là chiều dài chuẩn. Nó tương tự như chiều dài chuẩn mà chúng ta nói tới ở đường dây truyền dẫn dài, chiều dài mà thời gian truyền một vòng chu trình bằng thời gian tăng (rise time) của tín hiệu. Một các khác để hình dung vấn đề này là xem xét thời gian truyền của một vòng chu trình của vùng ảnh hưởng và kiểm tra xem thời gian đó có lớn hơn thời gian tăng hay không (rise time). Để tính thời gian truyền một vòng chu trình TRT (in ns) sử dụng công thức sau:
Với stripline
Công thức 10-2:
Trong đó εr là hệ số điện môi quan hệ và chiều dài được đo bằng inches
Rồi kiểm tra nếu TRT lớn hơn thời gian tăng TR của tín hiệu ở đường dẫn theo nanosecond (công thức 10-3).
Công thức 10-3:
Nếu TRT < TR chúng ta sẽ giảm hệ số ảnh hưởng trong công thức 12-1 bằng hệ số tỷ lệ trong công thức 10-4
Công thức 10-4: