承前：上篇講到了跨分割在回流路徑上的影響，設(shè)計(jì)過程中需要盡量避免這種狀況出現(xiàn)。對(duì)于信號(hào)換層也是一樣。如果在必須換層的情況下，我們也應(yīng)該有所選擇，而不是盲目的換到哪層就是哪層。

 

本節(jié)：讓我們來探討下我們設(shè)計(jì)中經(jīng)常見到的一些信號(hào)，他們與回流又會(huì)有怎樣的關(guān)系，像差分信號(hào)，它自身有沒有回流；像數(shù)模信號(hào)，從回流的角度能不能互相依靠？

 

 

差分對(duì)信號(hào)的對(duì)內(nèi)兩信號(hào)互為對(duì)方提供返回路徑，那么是否可以說我們走差分線無需考慮與參考平面的緊耦合要求？

 

a,簡單理解下差分，一正一負(fù)同時(shí)傳輸，注意等長，等寬，同層兩兩走在一起。優(yōu)勢就是抗干擾能力強(qiáng)。噪聲，EMI電磁干擾等加載在差分線的上面，最終一正一負(fù)相加還是為0。所以外面對(duì)它的干擾很小。

 

b,那么這樣的差分對(duì)信號(hào)，對(duì)內(nèi)兩信號(hào)互為對(duì)方提供返回路徑，是不是我們就不需要考慮地平面作為回流平面了呢？

答案肯定是否定的，因?yàn)槲覀冎栏咚俨罘植粌H僅要地作為參考平面，而且在設(shè)計(jì)的時(shí)候，上下層參考面都是地。請看設(shè)計(jì)先生的分析：

 

1，分析最本質(zhì)原因還是要從高速信號(hào)傳輸?shù)臋C(jī)理認(rèn)識(shí)。地平面的部分回流抵消并不代表差分電路就不以參考平面作為信號(hào)返回路徑，其實(shí)在信號(hào)回流分析上，差分走線和普通的單端走線的機(jī)理是一致的，即高頻信號(hào)總是沿著電感最小的回路進(jìn)行回流，最大的區(qū)別在于差分線除了有對(duì)地的耦合之外，還存在相互之間的耦合，哪一種耦合強(qiáng)，那一種就成為主要的回流通路.在PCB電路設(shè)計(jì)中，一般差分走線之間的耦合較小，往往只占 10~20%的耦合度，更多的還是對(duì)地的耦合，所以差分走線的主要回流路徑還是存在于地平面。

 

2，受限于器件工藝，PCB走線等因素，對(duì)內(nèi)兩信號(hào)無法實(shí)現(xiàn)完全的對(duì)稱，不可避免的存在共模分量，這部分共模分量需要通過參考平面實(shí)現(xiàn)回流。

 

 

設(shè)計(jì)中我們常說數(shù)模分開，我們試想一下如果模擬區(qū)域走了數(shù)字信號(hào)，那么它的回流是怎樣的？會(huì)對(duì)信號(hào)有什么影響？

 

a, 第一種可能回流信號(hào)繼續(xù)保持在數(shù)字地上，并繞過模擬地層，但是這會(huì)導(dǎo)致回路面積增大并帶來潛在的EMI問題。

 

b,第二種可能回流信號(hào)通過某種方法在模擬電源層上找到了一條通道，從而繼續(xù)在走線下方流動(dòng)。在這種情況下不存在EMI問題，但是存在數(shù)字信號(hào)在模擬層流動(dòng)的問題，這個(gè)數(shù)字信號(hào)可能會(huì)對(duì)這個(gè)區(qū)域的模擬信號(hào)造成干擾。產(chǎn)生串?dāng)_或者共地噪聲問題。

設(shè)計(jì)先生這樣一分析，是不是又多增加了幾個(gè)數(shù)模分開的理由。

 

設(shè)計(jì)先生關(guān)于回流的問題講到這里基本就講完了，當(dāng)然還有更多更深的關(guān)于這方面的東西，畢竟學(xué)無止境。如果你有更多方面的東西需要一起交流，探討，可以一起交流。