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PCB技術

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高速PCB電路回流
2020-09-12
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Author:Dag      Share


回流的基本概念

在數字電路原理圖中,數字信號的傳輸是從一個邏輯門到另一個邏輯門。信號從輸出端通過導線發送到接收端,似乎是單向流動。因此,許多數字工程師認為環路路徑無關緊要。畢竟,驅動器和接收器被指定為電壓模式設備。為什麼要考慮電流!事實上,基本電路理論告訴我們,信號是靠電流傳輸的。具體來說,就是電子的運動。電子流的特徵之一是電子永遠不會停留在任何地方。無論電流流向何處,它都必須返回。因此,電流總是在迴路中流動,電路中的任何信號都以閉環的形式存在。對於高頻信號傳輸,

高速印刷電路板

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回流的影響

數字電路通常使用地平面和電源平面來完成返回。高頻信號的返迴路徑與低頻信號的返迴路徑不同。低頻信號返回選擇阻抗路徑,高頻信號返回選擇電感路徑。

當電流從信號驅動器開始,流過信號線,注入信號的接收端時,總會有一個相反方向的返回電流:從負載的接地引腳開始,經過覆銅平面,流向信號源,與流經信號線的電流形成閉環。電流流過鍍銅平面所引起的噪聲頻率相當於信號頻率。信號頻率越高,噪聲頻率越高。邏輯門不響應 的輸入信號,而是響應輸入信號和參考引腳之間的差異。單端電路響應輸入信號與其邏輯參考平面之間的差異,因此接地參考平面上的干擾與信號路徑上的干擾一樣重要。邏輯門響應輸入引腳和指定的參考引腳。我們不知道分配了哪個參考引腳(通常是 TTL 的負電源和 ECL 的正電源,但不是全部)。就這一特性而言,差分信號的抗干擾能力對導彈噪聲和電源平面滑動有很好的效果。

當PCB板上的許多數字信號同步切換時(如CPU數據總線、地址總線等),瞬態負載電流會從電源或從電路流向地線。由於電源線和地線上的阻抗,會產生同步開關噪聲(SSN),地線上會出現地平面回彈噪聲(以下簡稱“地彈”)。印刷電路板上電源線和地線的周圍面積越大,它們的輻射能量就越大。因此,我們分析了數字芯片的開關狀態,並採取措施控制回流模式,以減少周圍面積和輻射程度。