? 回流的基本概念 數字電路的原理圖中，數字信號的傳播是從一個邏輯門向另一個邏輯門，信號通過導線從輸出端送到接收端，看起來似乎是單向流動的，許多數字工程師因此認為回路通路是不相關的，畢竟，驅動器和接收器都指定為電壓模式器件，為什么還要考慮電流呢??？ 實際上，基本電路理論告訴我們，信號是由電流傳播的，明確的說，是電子的運動，電子流的特性之一：就是電子從不在任何地方停留，無論電流流到哪里，必然要回來，因此電流總是在環路中流動，電路中任意的信號都以一個閉合回路的形式存在。對于高頻信號傳輸，實際上是對傳輸線與直流層之間包夾的介質電容充電的過程。 回流的影響 數字電路通常借助于地和電源平面來完成回流。高頻信號和低頻信號的回流通路是不相同的，低頻信號回流選擇阻抗最低路徑，高頻信號回流選擇感抗最低的路徑。 當電流從信號的驅動器出發，流經信號線，注入信號的接收端，總有一個與之方向相反的返回電流：從負載的地引腳出發，經過敷銅平面，流向信號源，與流經信號線上的電流構成閉合回路。這種流經敷銅平面的電流所引起的噪聲頻率與信號頻率相當，信號頻率越高，噪聲頻率越高。邏輯門不是對絕對的輸入信號響應，而是對輸入信號和參考引腳間的差異進行響應。單點終結的電路對引入信號和其邏輯地參考平面的差異做出反應，因此地參考平面上的擾動和信號路徑上的干擾是同樣重要的。 邏輯門對輸入引腳和指定的參考引腳進行響應，我們也不清楚到底哪個是所指定的參考引腳（對于TTL，通常是負電源，對于ECL通常是正電源，但是并不是全都如此），就這個性質而言，差分信號的抗干擾能力就能對地彈噪聲和電源平面滑動具有良好的效果。 當PCB板上的眾多數字信號同步進行切換時(如CPU的數據總線、地址總線等)，這就引起瞬態負載電流從電源流入電路或由電路流入地線，由于電源線和地線上存在阻抗，會產生同步切換噪聲(SSN)，在地線上還會出現地平面反彈噪聲(簡稱地彈)。而當印制板上的電源線和接地線的環繞區域越大時，它們的輻射能量也就越大，因此，我們對數字芯片的切換狀態進行分析，采取措施控制回流方式，達到減小環繞區域，輻射程度最小的目的。 實例解釋： IC1為信號輸出端，IC2為信號輸入端（為簡化PCB模型，假定接收端內含下接電阻），第三層為地層。IC1和IC2的地均來自于第三層地層面。TOP層右上角為一塊電源平面，接到電源正極。C1和C2分別為IC1、IC2的退耦電容。圖上所示的芯片的電源和地腳均為發、收信號端的供電電源和地。 在低頻時，如果S1端輸出高電平，整個電流回路是電源經導線接到VCC電源平面，然后經橙色路徑進入IC1，然后從S1端出來，經第二層的導線經R1端進入IC2，然后進入GND層，經紅色路徑回到電源負極。 在高頻時，PCB所呈現的分布特性會對信號產生很大影響。我們常說的地回流就是高頻信號中經常要遇到的一個問題。當S1到R1的信號線中有增大的電流時，外部的磁場變化很快，會使附近的導體感應出一個反向的電流，如果第三層的地平面是完整的地平面的話，那么會在地平面上產生一個藍色虛線標示的電流，如果TOP層有一個完整的電源平面的話，也會在TOP層有一個沿藍色虛線的回流。此時信號回路有最小的電流回路，向外輻射的能量最小，耦合外部信號的能力也最小。（高頻時的趨膚效應也是向外輻射能量最小，原理是一樣的。） 由于高頻信號電平和電流變化都很快，但是變化周期短，需要的能量并不是很大，所以芯片是和離芯片最近的退耦電容取電的。當C1足夠大，而且反應又足夠快（有很低的ESR值，通常用瓷片電容。瓷片電容的ESR遠低于鉭電容。），位于頂層的橙色路徑和位于GND層的紅色路徑可以看成是不存在的（存在一個和整板供電對應的電流，但不是與圖示信號對應的電流）。