PCB中高速信號回流原理等效電路
發(fā)布時(shí)間:2019/1/14 20:58:23 訪問次數(shù):1562
對于高速的傳輸線來說,鏡像平面本來是給信號線提供了一個回流路徑(物理上該回流路徑真好是信號線走向的鏡像,囚此稱該平面為鏡像平面)c當(dāng)完整的鏡像平面給信號高速信號線提供鏡像回流時(shí), JG82870P2 SL8AM因?yàn)槊總路徑對(源電流和它的鏡象路徑)非?拷,信號線和RF電流回流路徑中的電流大小相等、方向相反時(shí),差模RF電流被抵消,就像共模電感或互感一樣。如果電流或磁通抵消沒有達(dá)到1OO%,則剩下的大部分電流會變成共模電壓,并加到信號路徑的電纜上。正是這個共模電流形成了勵磁源,并導(dǎo)致產(chǎn)品ElII輻射。為最小化這個共模電流,必須最大化信號線和鏡像平面間的互感以“獲取磁通”,由此抵消不想要的RF能量。
在實(shí)際PCB設(shè)計(jì)中,由于信號線與信號回流線(地平面上)之間存在一定的距離,也就是說,上述的這種“電流抵消”或“磁通抵消”不可能是100%的。因此,當(dāng)回流電流流過鏡像平面時(shí),就會出現(xiàn)“漏感”乙。其等效電路如圖6,73所示:當(dāng)信號回流經(jīng)過這個電感L時(shí),就會產(chǎn)生壓降L(dr/clr)。
電流或磁通抵消部分形 電流或磁通不能抵消部分成的等效共模電感M 形成的等效差模漏感圖673 PCB中高速信號回流原理等效電路圖
值得注意的是,以上所述的這種“電流抵消”或“磁通抵消”程度與信號線、PCB中的回流地平面物理結(jié)構(gòu)有關(guān)系,當(dāng)信號線與回流鏡像地平面越來越靠近時(shí),這種抵消將越來越明顯,即圖6.73中的漏感L越來越小,導(dǎo)致的結(jié)果是信號回流經(jīng)過地平面產(chǎn)品的壓降越
來越小。這也就是本案例中兩塊PCB出現(xiàn)不一樣輻射發(fā)射結(jié)果的主要原因。第二批產(chǎn)品的輻射發(fā)射水平較低是因?yàn)闀r(shí)鐘線更靠近地平面。它的地平面上的共模騷擾電壓更低。
對于高速的傳輸線來說,鏡像平面本來是給信號線提供了一個回流路徑(物理上該回流路徑真好是信號線走向的鏡像,囚此稱該平面為鏡像平面)c當(dāng)完整的鏡像平面給信號高速信號線提供鏡像回流時(shí), JG82870P2 SL8AM因?yàn)槊總路徑對(源電流和它的鏡象路徑)非?拷,信號線和RF電流回流路徑中的電流大小相等、方向相反時(shí),差模RF電流被抵消,就像共模電感或互感一樣。如果電流或磁通抵消沒有達(dá)到1OO%,則剩下的大部分電流會變成共模電壓,并加到信號路徑的電纜上。正是這個共模電流形成了勵磁源,并導(dǎo)致產(chǎn)品ElII輻射。為最小化這個共模電流,必須最大化信號線和鏡像平面間的互感以“獲取磁通”,由此抵消不想要的RF能量。
在實(shí)際PCB設(shè)計(jì)中,由于信號線與信號回流線(地平面上)之間存在一定的距離,也就是說,上述的這種“電流抵消”或“磁通抵消”不可能是100%的。因此,當(dāng)回流電流流過鏡像平面時(shí),就會出現(xiàn)“漏感”乙。其等效電路如圖6,73所示:當(dāng)信號回流經(jīng)過這個電感L時(shí),就會產(chǎn)生壓降L(dr/clr)。
電流或磁通抵消部分形 電流或磁通不能抵消部分成的等效共模電感M 形成的等效差模漏感圖673 PCB中高速信號回流原理等效電路圖
值得注意的是,以上所述的這種“電流抵消”或“磁通抵消”程度與信號線、PCB中的回流地平面物理結(jié)構(gòu)有關(guān)系,當(dāng)信號線與回流鏡像地平面越來越靠近時(shí),這種抵消將越來越明顯,即圖6.73中的漏感L越來越小,導(dǎo)致的結(jié)果是信號回流經(jīng)過地平面產(chǎn)品的壓降越
來越小。這也就是本案例中兩塊PCB出現(xiàn)不一樣輻射發(fā)射結(jié)果的主要原因。第二批產(chǎn)品的輻射發(fā)射水平較低是因?yàn)闀r(shí)鐘線更靠近地平面。它的地平面上的共模騷擾電壓更低。
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