PCB中高速信号回流原理等效电路
发布时间:2019/1/14 20:58:23 访问次数:1541
对于高速的传输线来说,镜像平面本来是给信号线提供了一个回流路径(物理上该回流路径真好是信号线走向的镜像,囚此称该平面为镜像平面)c当完整的镜像平面给信号高速信号线提供镜像回流时, JG82870P2 SL8AM因为每个路径对(源电流和它的镜象路径)非常靠近,信号线和RF电流回流路径中的电流大小相等、方向相反时,差模RF电流被抵消,就像共模电感或互感一样。如果电流或磁通抵消没有达到1OO%,则剩下的大部分电流会变成共模电压,并加到信号路径的电缆上。正是这个共模电流形成了励磁源,并导致产品ElII辐射。为最小化这个共模电流,必须最大化信号线和镜像平面间的互感以“获取磁通”,由此抵消不想要的RF能量。
在实际PCB设计中,由于信号线与信号回流线(地平面上)之间存在一定的距离,也就是说,上述的这种“电流抵消”或“磁通抵消”不可能是100%的。因此,当回流电流流过镜像平面时,就会出现“漏感”乙。其等效电路如图6,73所示:当信号回流经过这个电感L时,就会产生压降L(dr/clr)。
电流或磁通抵消部分形 电流或磁通不能抵消部分成的等效共模电感M 形成的等效差模漏感图673 PCB中高速信号回流原理等效电路图
值得注意的是,以上所述的这种“电流抵消”或“磁通抵消”程度与信号线、PCB中的回流地平面物理结构有关系,当信号线与回流镜像地平面越来越靠近时,这种抵消将越来越明显,即图6.73中的漏感L越来越小,导致的结果是信号回流经过地平面产品的压降越
来越小。这也就是本案例中两块PCB出现不一样辐射发射结果的主要原因。第二批产品的辐射发射水平较低是因为时钟线更靠近地平面。它的地平面上的共模骚扰电压更低。
对于高速的传输线来说,镜像平面本来是给信号线提供了一个回流路径(物理上该回流路径真好是信号线走向的镜像,囚此称该平面为镜像平面)c当完整的镜像平面给信号高速信号线提供镜像回流时, JG82870P2 SL8AM因为每个路径对(源电流和它的镜象路径)非常靠近,信号线和RF电流回流路径中的电流大小相等、方向相反时,差模RF电流被抵消,就像共模电感或互感一样。如果电流或磁通抵消没有达到1OO%,则剩下的大部分电流会变成共模电压,并加到信号路径的电缆上。正是这个共模电流形成了励磁源,并导致产品ElII辐射。为最小化这个共模电流,必须最大化信号线和镜像平面间的互感以“获取磁通”,由此抵消不想要的RF能量。
在实际PCB设计中,由于信号线与信号回流线(地平面上)之间存在一定的距离,也就是说,上述的这种“电流抵消”或“磁通抵消”不可能是100%的。因此,当回流电流流过镜像平面时,就会出现“漏感”乙。其等效电路如图6,73所示:当信号回流经过这个电感L时,就会产生压降L(dr/clr)。
电流或磁通抵消部分形 电流或磁通不能抵消部分成的等效共模电感M 形成的等效差模漏感图673 PCB中高速信号回流原理等效电路图
值得注意的是,以上所述的这种“电流抵消”或“磁通抵消”程度与信号线、PCB中的回流地平面物理结构有关系,当信号线与回流镜像地平面越来越靠近时,这种抵消将越来越明显,即图6.73中的漏感L越来越小,导致的结果是信号回流经过地平面产品的压降越
来越小。这也就是本案例中两块PCB出现不一样辐射发射结果的主要原因。第二批产品的辐射发射水平较低是因为时钟线更靠近地平面。它的地平面上的共模骚扰电压更低。
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