高速PCB設(shè)計(jì)時(shí),保護(hù)地線要還是不要?
發(fā)布時(shí)間:2019-11-20 來源:蔣修國 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】前段時(shí)間在好幾個(gè)場合分享了如何進(jìn)行串?dāng)_的仿真和測試。所以就著之前的研究寫了本文。本文中有的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)看不清楚主要原因是原理圖中傳輸線分段太多,所以截圖放到文中就非常的不清晰。有機(jī)會(huì)可以再與大家進(jìn)一步的探討。
前面介紹了很多串?dāng)_的內(nèi)容,包括了串?dāng)_的來源和形成、串?dāng)_的類型、串?dāng)_的仿真和測試等,也介紹了一些減少串?dāng)_的方法,其中有一條減少串?dāng)_的方法就是把重要的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)用地網(wǎng)絡(luò)保護(hù)起來。大家通常把這個(gè)增加的地網(wǎng)絡(luò)叫保護(hù)線,如下圖所示:
這個(gè)地網(wǎng)絡(luò)真的就可以保護(hù)信號(hào)網(wǎng)絡(luò)了嗎?尤其是上圖所示的這類地網(wǎng)絡(luò)(沒有加地過孔)。本文和大家一起來討論下這個(gè)地網(wǎng)絡(luò)是否真的一定需要增加。
通常情況下,如果沒有保護(hù)地的設(shè)計(jì)或者隔離地的結(jié)構(gòu)如下圖所示:
如果加保護(hù)地的結(jié)構(gòu)如下圖所示:
對(duì)于這類復(fù)雜的問題,我們可以通過建模進(jìn)行仿真分析。在ADS中建立一個(gè)簡單的模型,即可對(duì)其進(jìn)行定性的研究。不同的結(jié)構(gòu)分別可以建模如下。
考慮有保護(hù)地時(shí),一般保護(hù)地線會(huì)離被保護(hù)的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)1W(線寬)或者1H(信號(hào)到參考層的距離),建模如下圖所示:
仿真其近端和遠(yuǎn)端串?dāng)_結(jié)果如下圖所示:
如果把在保護(hù)地按十分之一波長接地(相當(dāng)于接地過孔),其結(jié)構(gòu)如下圖所示:
仿真其近端和遠(yuǎn)端串?dāng)_結(jié)果如下圖所示:
如果加了保護(hù)線,但是沒有連接到地線上去,其結(jié)構(gòu)如下圖所示:
仿真其近端和遠(yuǎn)端串?dāng)_結(jié)果如下圖所示:
沒有保護(hù)地的結(jié)構(gòu),則兩個(gè)信號(hào)網(wǎng)絡(luò)之間的間距就會(huì)比較大,建模如下圖所示:
仿真其近端和遠(yuǎn)端串?dāng)_結(jié)果如下圖所示:
把四個(gè)仿真結(jié)果放置在一起,其結(jié)果對(duì)比如下圖所示,dB(S(3,1))表示沒有保護(hù)地線、dB(Guardtrace_2..S(3,1))表示有包含地線的結(jié)果,但是中間沒有接地、dB(Guardtrace_2gnd..S(3,1))表示有保護(hù)地的結(jié)果,按十分之一波長接地、dB(Guardtrace_open..S(3,1))表示沒有接地(開路)的結(jié)果:
從對(duì)比結(jié)果上看,顯然,當(dāng)加了保護(hù)地,而沒有連接到GND上時(shí),串?dāng)_是最大的。當(dāng)加了保護(hù)地,但是如果沒有按照十分之一波長加地孔,串?dāng)_也會(huì)比較大,如果加了,則串?dāng)_會(huì)更好。當(dāng)然,如果有足夠的空間,不加保護(hù)地,其結(jié)果也相對(duì)比較好,但是會(huì)比按十分之一波長加地孔大一些。
以上的結(jié)論是在有限的實(shí)驗(yàn)中獲得的,也是近期研究串?dāng)_的部分結(jié)論,還有部分結(jié)果,等驗(yàn)證板完成后再做分享,所以結(jié)論僅供參考。如果大家有興趣,也可以自行多加分析研究。
推薦閱讀:
特別推薦
- 音頻放大器的 LLC 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
- 服務(wù)器電源設(shè)計(jì)中的五大趨勢(shì)
- 電子技術(shù)如何助力高鐵節(jié)能?
- 利用創(chuàng)新FPGA技術(shù):實(shí)現(xiàn)USB解決方案的低功耗、模塊化與小尺寸
- 加速度傳感器不好選型?看這6個(gè)重要參數(shù)!
- 功率器件熱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(十三)——使用熱系數(shù)Ψth(j-top)獲取結(jié)溫信息
- IGBT并聯(lián)設(shè)計(jì)指南,拿下!
技術(shù)文章更多>>
- 解鎖AI設(shè)計(jì)潛能,ASO.ai如何革新模擬IC設(shè)計(jì)
- 汽車拋負(fù)載Load Dump
- 50%的年長者可能會(huì)聽障?!救贖的辦法在這里
- ADI 多協(xié)議工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)
- 攻略:7種傾斜傳感器的設(shè)計(jì)選擇
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
功率電阻
功率放大器
功率管
功率繼電器
功率器件
共模電感
固態(tài)盤
固體繼電器
光傳感器
光電池
光電傳感器
光電二極管
光電開關(guān)
光電模塊
光電耦合器
光電器件
光電顯示
光繼電器
光控可控硅
光敏電阻
光敏器件
光敏三極管
光收發(fā)器
光通訊器件
光纖連接器
軌道交通
國防航空
過流保護(hù)器
過熱保護(hù)
過壓保護(hù)