返回路径不连续
发布时间:2014/4/23 20:02:55 访问次数:681
决定最佳印制电路板布线的关键因素之一是理解信号返回电流实际上是如何流动以及在哪里流动。LA75676V-S-TLM-E原理图仅仅显示了信号的路径,然而未给出返回路径。因此,大多数PCB设计者只考虑信号电流从哪里流过(显然是在信号迹线上),很少或没有考虑到返回电流的路径。
针对上述考虑,必须记住高频返回电流如何流动。最低阻抗的返回路径是在信号迹线正下方的平面上(无论是电源平面还是接地平面),因为它提供了最小电感的路径(见3.2节),同时这样产生的环路面积也最小。
由于“趋肤效应”,高频电流不能穿透平面,因此,所有电源平面和接地平面上的高频电流都是表面电流(见10. 6.1节)。对于PCB’板上loz的铜板层,当频率高于30MHz时会发生这种效应。因此,一个平面实际上是两个导体。在平面的顶面可以有一个流,在这个平面的底面也可以有不同的电流,或者根本没有电流。
当返回电流路径不连续时,就会出现电磁兼容问题和信号完整性(SI)问题。这些不连续导致返回电流在大回路中流动,从而增加了接地电感和电路板的辐射,同时也增加了相邻迹线间的串扰,并导致波形失真。另外,在一块固定阻抗的PCB上,返回平面的不连续牲将会改变迹线的特征阻抗并且产生反射。PCB设计者必须处理的三种最常见的返回路径的不连续如下:
·在电源平面或接地平面上的槽或缝隙;
·信号迹线变层,这将导致返回电流改变参考平面;
·连接器周围或集成电路(ICs)下面接地平面被挖去。
决定最佳印制电路板布线的关键因素之一是理解信号返回电流实际上是如何流动以及在哪里流动。LA75676V-S-TLM-E原理图仅仅显示了信号的路径,然而未给出返回路径。因此,大多数PCB设计者只考虑信号电流从哪里流过(显然是在信号迹线上),很少或没有考虑到返回电流的路径。
针对上述考虑,必须记住高频返回电流如何流动。最低阻抗的返回路径是在信号迹线正下方的平面上(无论是电源平面还是接地平面),因为它提供了最小电感的路径(见3.2节),同时这样产生的环路面积也最小。
由于“趋肤效应”,高频电流不能穿透平面,因此,所有电源平面和接地平面上的高频电流都是表面电流(见10. 6.1节)。对于PCB’板上loz的铜板层,当频率高于30MHz时会发生这种效应。因此,一个平面实际上是两个导体。在平面的顶面可以有一个流,在这个平面的底面也可以有不同的电流,或者根本没有电流。
当返回电流路径不连续时,就会出现电磁兼容问题和信号完整性(SI)问题。这些不连续导致返回电流在大回路中流动,从而增加了接地电感和电路板的辐射,同时也增加了相邻迹线间的串扰,并导致波形失真。另外,在一块固定阻抗的PCB上,返回平面的不连续牲将会改变迹线的特征阻抗并且产生反射。PCB设计者必须处理的三种最常见的返回路径的不连续如下:
·在电源平面或接地平面上的槽或缝隙;
·信号迹线变层,这将导致返回电流改变参考平面;
·连接器周围或集成电路(ICs)下面接地平面被挖去。
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