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高速電路PCB的網絡和傳輸線是怎樣設計的

PCB線路板打樣 ? 來源:ct ? 2019-10-17 17:33 ? 次閱讀
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嚴格地講,網絡是一個限于低速、集總參數電路的概念。如圖1所示,不管元件Pl的引腳A到元件R1、P2、P3的B、C、D引腳互連用哪種物理連接(微帶線、帶狀線、同軸電纜還是跳線),也不管中間是否經歷過孔或是線寬變化,引腳B、C、D上都能實時和不失真地反映引腳A的波形變化。當然,這是一種理想狀況,然而對于低速信號是合理的,因此,A、B、C、D之間的任何連接為一個網絡(節點),如圖1所示的黑線為網絡Netl。

但是,對于高速信號,如第3章所講的就完全不是這樣了,一個信號從引腳A輸出,到達D可能完全失真,而且也完全不考慮信號電流是如何返回的,所以需引入傳輸線的概念。傳輸線的原理在第3章已有詳細介紹,在此僅澄清概念上的混淆。

如圖2所示,傳輸線用于信號從一個地方傳輸到另一個地方,它包括兩條路徑:信號路徑和返回路徑,信號路徑只是構成信號傳輸系統的一部分。

高速電路PCB的網絡和傳輸線是怎樣設計的

圖1 網絡節點 圖2 傳輸線由信號路徑和返回路徑組成

那么信號從一點到另一點,比如說從圖1所示中的A到D不再是實時無失真的了,它們之間的任何金屬互連線已經不能簡單地抽象為一個網絡節點,而必須用具有一定電特性的特性阻抗和時延的元件去描述,而且,還要為這條任何金屬互連線上的電流找一個返回路徑,兩者之間還要形成電場,如圖2所示的虛線箭頭。這就是傳輸線和網絡的區別,在高速電路中,幾乎會遺忘網絡中的一個概念:傳輸線。

微帶線、帶狀線都只是傳輸線的一種形式。而走線則是這些傳輸線的信號路徑在PCB上的物理實現,比如,PCB表層的走線就是微帶線的一部分,而層間走線則是帶狀線的一部分,要實現信號傳輸,就要為它尋找一個返回路徑,在PCB上的返回路徑就是參考平面或信號路徑周圍的其他導體,甚至自由空間。

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