數(shù)字邏輯電流的流動
發(fā)布時間:2014/4/16 20:39:31 訪問次數(shù):722
正如上一節(jié)討論的,對于高頻電流,最低阻CD4073BM96 抗(電感)信號回路是在與信號跡線直接相鄰的平面內(nèi)。在圖10-30中給出四層印制電路板的分層顯示中,對于最高層的信號,返回電流通路將是電源層。正如前面所討論的,微帶跡線中信號所產(chǎn)生的電力線終止于相鄰平面,如圖10-7所示,無論這個平面的作用是什么。在高頻情況下,由于趨膚效應,場不會滲入平面,信號不知道在電源層下有接地層,因此返回電流將終止在電源層上。這會產(chǎn)生問題嗎?返回電流在接地層上豈不是更好嗎?為了回答這些問題,我們必須首先分析數(shù)字邏輯信號電流實際是如何流動的。
圖10-30 -個普通的四層印制電路板的分層顯示
許多工程師和設計師對于數(shù)字返回電流如何流動、在哪流動以及數(shù)字邏輯電流的源是什么都感到困惑。首先,讓我聲明驅動器IC不是電流的源;IC只是作為一個開關來控制電流。電流的源是去耦電容和(或)寄生跡線電容和負載電容。
從噪聲或EMC的角度考慮,瞬態(tài)(開關)電流很重要,瞬態(tài)電流的流動不依賴于線路終端的負載(見圖5-19的相關討論)。因為沿線路的傳播時間是有限的,瞬態(tài)電流不知道負載阻抗是什么樣的,直到信號巳經(jīng)穿過線路。
返回電流通路是傳輸線、帶狀線還是微帶線結構的形式,依賴于邏輯轉換是高對低還是低對高的轉換。對于微帶線,返回電流通路是什么形式也決定于跡線是臨近接地層還是電源層。對于帶狀線,決定于跡線是位于兩接地層之間、兩電源層之間還是接地層和電源層之間。
圖10-31給出了一個具有帶狀線結構且輸出信號跡線位于電源和接地層之間的CMOS邏輯門電路。在這個圖里也標明了負載IC,源的去耦電容,信號跡線的寄生電容以及負載電容。圖10-32~圖10-37給出了各種可能結構的邏輯電流通路。
正如上一節(jié)討論的,對于高頻電流,最低阻CD4073BM96 抗(電感)信號回路是在與信號跡線直接相鄰的平面內(nèi)。在圖10-30中給出四層印制電路板的分層顯示中,對于最高層的信號,返回電流通路將是電源層。正如前面所討論的,微帶跡線中信號所產(chǎn)生的電力線終止于相鄰平面,如圖10-7所示,無論這個平面的作用是什么。在高頻情況下,由于趨膚效應,場不會滲入平面,信號不知道在電源層下有接地層,因此返回電流將終止在電源層上。這會產(chǎn)生問題嗎?返回電流在接地層上豈不是更好嗎?為了回答這些問題,我們必須首先分析數(shù)字邏輯信號電流實際是如何流動的。
圖10-30 -個普通的四層印制電路板的分層顯示
許多工程師和設計師對于數(shù)字返回電流如何流動、在哪流動以及數(shù)字邏輯電流的源是什么都感到困惑。首先,讓我聲明驅動器IC不是電流的源;IC只是作為一個開關來控制電流。電流的源是去耦電容和(或)寄生跡線電容和負載電容。
從噪聲或EMC的角度考慮,瞬態(tài)(開關)電流很重要,瞬態(tài)電流的流動不依賴于線路終端的負載(見圖5-19的相關討論)。因為沿線路的傳播時間是有限的,瞬態(tài)電流不知道負載阻抗是什么樣的,直到信號巳經(jīng)穿過線路。
返回電流通路是傳輸線、帶狀線還是微帶線結構的形式,依賴于邏輯轉換是高對低還是低對高的轉換。對于微帶線,返回電流通路是什么形式也決定于跡線是臨近接地層還是電源層。對于帶狀線,決定于跡線是位于兩接地層之間、兩電源層之間還是接地層和電源層之間。
圖10-31給出了一個具有帶狀線結構且輸出信號跡線位于電源和接地層之間的CMOS邏輯門電路。在這個圖里也標明了負載IC,源的去耦電容,信號跡線的寄生電容以及負載電容。圖10-32~圖10-37給出了各種可能結構的邏輯電流通路。