位置:51电子网 » 技术资料 » 接口电路

I/O的地应该被看成是外壳的延伸

发布时间:2014/4/19 17:09:04 访问次数:581

   对于高频信号,用一个桥代替伴行返回迹线的原因是为了减小返回路径的阻抗(电感)。

如10.6.2节所表明的,SN74HC74DR接地面的电感比迹线的电感小两个数量级(大概是接地面0.15nH/in而迹线15nH/in)。

   I/O的地应该被看成是外壳的延伸。外壳是外部电缆上共模电流的参考面或返回面,进一步的讨论见附录D。外壳可被看成产品的高频参考面。我喜欢将这个方法看成在PCB上和其周围包裹一部分金属外壳。

   另一个将这个方法形象化的比喻好像是PCB在逻辑地的终端终止,而连接器把板接在短导线上,电容则将每个信号线和外壳相连以从电缆分流高频噪声。除了代替悬挂一根导线在板上,为了方便,电容和连接器通常安装在PCB上,并与I/O的接地面相连,这真正只是外壳的延伸。

   做所有这些工作的关键是在I/O的地和外壳之间有一个低电感连接。这个事实不能被过分强调。

   PCB的电源平面不允许延伸到I/O的接地区域。电源平面通常包含高频逻辑噪声,如果它被延伸到I/O区域,它会耜合噪声到I/O信号和接地导体。我通常在这个区域印制两个I/O接地平面,一个在PCB接地平面上,另一个在板的PCB电源平面上。    

   我以前强调这样一个事实,即在接地平面上不应有槽(或缝隙),因为跨越槽的任何单端信号迹线将有一个不连续的返回电流路径。那么我为什么现在推荐在接地平面上设置一个槽呢?我不是这个意思!数字逻辑接地平面是一个完整的连续平面,而I/O平面实际上只是被印制在PCB上的外壳的延伸。正如先前建议的,在这种情况下在一个点上,通过如图12-15所示的“桥”,这两部分是连接在一起的。这个桥只是应具有必要的宽度为所需数量的高频信号提供跨越的路径。

             

   这个概念可被应用于任何系统结构,甚至大的多板系统。重要的一点是系统中的某个位置应有一个连接底盘的干净的I/O地。所有非屏蔽电缆应在离开系统前被去耦到这个地。在大的系统中,I/O地甚至可能是位于电缆人口的一个单独的PCB,只包含连接器和I/O电缆滤波电容。一旦噪声从电缆中移走,它们的路径必须被小心控制以避免耦合噪声返回电缆。

   因此,干净的I/O地应位于电缆离开/进入系统的位置上。

   I/O电缆滤波电容的有效性依赖于驱动电路的共模源阻抗。有时,除了电缆滤波电容,用一个串联电阻、铁氧体或电感器可获得更好的效果。具有内置并联电容和(或)串联电感元件(通常是铁氧体)的滤波连接器性能相似,也可以使用。


   对于高频信号,用一个桥代替伴行返回迹线的原因是为了减小返回路径的阻抗(电感)。

如10.6.2节所表明的,SN74HC74DR接地面的电感比迹线的电感小两个数量级(大概是接地面0.15nH/in而迹线15nH/in)。

   I/O的地应该被看成是外壳的延伸。外壳是外部电缆上共模电流的参考面或返回面,进一步的讨论见附录D。外壳可被看成产品的高频参考面。我喜欢将这个方法看成在PCB上和其周围包裹一部分金属外壳。

   另一个将这个方法形象化的比喻好像是PCB在逻辑地的终端终止,而连接器把板接在短导线上,电容则将每个信号线和外壳相连以从电缆分流高频噪声。除了代替悬挂一根导线在板上,为了方便,电容和连接器通常安装在PCB上,并与I/O的接地面相连,这真正只是外壳的延伸。

   做所有这些工作的关键是在I/O的地和外壳之间有一个低电感连接。这个事实不能被过分强调。

   PCB的电源平面不允许延伸到I/O的接地区域。电源平面通常包含高频逻辑噪声,如果它被延伸到I/O区域,它会耜合噪声到I/O信号和接地导体。我通常在这个区域印制两个I/O接地平面,一个在PCB接地平面上,另一个在板的PCB电源平面上。    

   我以前强调这样一个事实,即在接地平面上不应有槽(或缝隙),因为跨越槽的任何单端信号迹线将有一个不连续的返回电流路径。那么我为什么现在推荐在接地平面上设置一个槽呢?我不是这个意思!数字逻辑接地平面是一个完整的连续平面,而I/O平面实际上只是被印制在PCB上的外壳的延伸。正如先前建议的,在这种情况下在一个点上,通过如图12-15所示的“桥”,这两部分是连接在一起的。这个桥只是应具有必要的宽度为所需数量的高频信号提供跨越的路径。

             

   这个概念可被应用于任何系统结构,甚至大的多板系统。重要的一点是系统中的某个位置应有一个连接底盘的干净的I/O地。所有非屏蔽电缆应在离开系统前被去耦到这个地。在大的系统中,I/O地甚至可能是位于电缆人口的一个单独的PCB,只包含连接器和I/O电缆滤波电容。一旦噪声从电缆中移走,它们的路径必须被小心控制以避免耦合噪声返回电缆。

   因此,干净的I/O地应位于电缆离开/进入系统的位置上。

   I/O电缆滤波电容的有效性依赖于驱动电路的共模源阻抗。有时,除了电缆滤波电容,用一个串联电阻、铁氧体或电感器可获得更好的效果。具有内置并联电容和(或)串联电感元件(通常是铁氧体)的滤波连接器性能相似,也可以使用。


热门点击

 

推荐技术资料

耳机放大器
    为了在听音乐时不影响家人,我萌生了做一台耳机放大器的想... [详细]
版权所有:51dzw.COM
深圳服务热线:13692101218  13751165337
粤ICP备09112631号-6(miitbeian.gov.cn)
公网安备44030402000607
深圳市碧威特网络技术有限公司
付款方式


 复制成功!