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重要信号需要一个参考平面还是两个参考平面
我先说下我的想法:
首先,信号的阻抗是由两个参考平面决定的(由阻抗的计算可知),任何一个平面出现跨分割,都会导致阻抗突变,阻抗不连续就会出现振铃等反射现象
其次,信号回流需要一个参考平面,应该选择距离信号层最近的参考平面作为回流路径,那么,这个参考平面出现跨分割也会导致信号突变,带来各种EMI问题
综上所述,我认为无论这个重要信号要不要求控制阻抗,我们都应该保证它的两个参考平面不跨分割,因为阻抗突变会给信号带来信号完整性问题,而不是有些人说的只需要一个完整的参考平面回流就行的观点
不知道大家是怎么理解的呢
在成本和信号质量上怎么进行折中考虑呢,什么时候必须有两个参考平面,什么时候有一个回流参考平面就可以呢,而不用考虑阻抗不连续带来的影响呢
个人感觉应该不是这样吧。
1,为什么信号阻抗必须要2个平面呢? 那NBXX的 PCI差分线要求走表层的时候 应该找不到第二个参考平面吧? 当然 实际里的较远的还是有好几个的 但距离太远 阻抗已经可以忽略了。阻抗计算模型里面起码有带状线和微带线吧 就说明1个2个参考平面都是可以的
2,信号回流肯定需要一个平面,不然就辐射出去了,从真空回流,就是天线了。但此过程并不是选择最近的参考平面作为回流,假设你信号线是带状线,一边的平面距离3mil 另一边平面的距离是5mil 信号线和这两个平面之间都有耦合,都构成电容,都有感应,只是前者效果强,后者弱些而已。那么是什么让信号从前者回流,不从后者回流。然后假设没了前者,信号就全部从后者回流? 这显然是不符合逻辑的。
3,当然,所有的信号如果都能做到不跨分割,不管是从信号质量 ,还是EMC角度,都是有理的,但重要信号,只是重要,至于是模拟信号,数字信号,上升速率多快,加上板子等因素,这些东西是要综合考虑的,不然随便一个普通2层板,非要整个6层,没必要。
加个前提,我说的是带状线
信号回流是寻找最小阻抗路径,距离近当然阻抗小了
同等情况下,距离近,阻抗低,说明这个占主导,但不是信号回流只走这个低阻抗路径。
一般我们说,信号沿最低阻抗路径反回,那是说同一个平面内,阻抗最低的线路。对于两个平面,等效下,5V和地之间分别接1欧和100欧的电阻,此时我们说电流主要流经1欧的电阻,不是说没有经过100欧,而是相对可以忽略。那假如电阻变为1欧和2欧姆,那电流难道真的还只流经1偶的电阻,而2欧的上面没有电流么?显然不是,而这两个平面的关系也是如此,只不过一个是低频的电阻,一个是高频的阻抗而已。
而且进一步假设,你说的仅仅依靠近的这个平面回流,那么这么说,去掉另一个平面,阻抗是不变的,但实际并非如此。
所以 信号回流需要一个参考平面,应该选择距离信号层最近的参考平面作为回流路径,这句话是错的。带状线的2个参考平面,任意一个上面出现跨分割,均会影响阻抗,而不是仅仅离得近的那个。
保证一个连续的主导回流路径,其他的回流路径假如不连续,那么它的影响比较小,所以可以出现跨分割的情况,说到底,还是只要有一个连续的参考平面就可以
那我们假设把2个平面的作用量化,假设阻抗100欧姆,而平面A站51%,平面B占49%,那么A平面连续,B平面不连续,是不是就没问题呢? 我感觉对于数G的信号,就不一定行了吧。
个人理解。
首先你的问题是矛盾的,B平面不连续,就不可能占到那么大的比例
如果只是其中A有作用,那带状线和微带线还有什么区别?
[quote]kevin890505 发表于 2014-9-16 14:30
微带线是一根带状导(信号线).与地平面之间用一种电介质隔离开。如果线的厚度、宽度以及与地平面之间的距离是可控制的,则它的特性阻抗也是可以控制的。
带状线是一条置于两层导电平面之间的电介质中间的铜带线。如果线的厚度和宽度、介质的介电常数以及两层导电平面间的距离是可控的,那么线的特性阻抗也是可控的。
这个讨论很好
请ggbingjie严格按照Kevin的建议设计PCB,作为4级会员对SI基本概念都有些混淆真是有点不应该,建议多看看相关资料
四级会员不会的也多了,你有资料吗,上传下