PCB设计时的考虑和串扰问题

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低频时返回电流通常沿着电阻最小的路径流动;高频时返回电流沿着阻抗最小的路径流动;原因在于在较高频率时,信号或电源导线或印刷线及与之相关的返回路径的物理尺寸最小时,其路径的自感最小;
由于这种现象,产生的结果是信号或电源导线中的电流和返回电流通常沿着使流出电流和输入电流之间的物理尺寸空间最小,如果迫使返回路径形成了较大的环路面积,这种环路的作用类似于环天线,将会产生辐射发射;
当频率大于50k时,返回电流通常在信号印制线上方或者下方的信号返回平面上直接流动,如果迫使返回路径距信号印制线的下面有较长的路径,那么环路的物理尺寸将会非常大,通常会产生辐射,也将产生共模电压源;这些电压源会在PCB周围且通常沿着I/O电缆或电源电缆产生共模电流,这些电缆然后会向单极天线或偶极子天线一样产生辐射;

在PCB设计中就以四层板为例,电源层地层信号层1信号层2;

为了减小PCB中的互联,就要尽量减小两对信号-返回路径之间边缘电场和边缘磁场的交叠,一般有如下两种做法:将两条信号线之前的间距增大;让信号线更接近地平面,导致边缘电场和边缘磁场更靠近平面,使得邻近信号线上的边缘场更少。

1、如何判断或测量出电缆存在共模电流?

2、形成天线的条件是什么,又分为偶极子天线和单极天线?

3、多层板PCB设计时将信号层和地层分开,是否是将一整个层全部铺铜作为地,还是将信号线走线下端铺铜设为地,这样做的话成本会更高;如果仅仅是最简单的单层板或者双层板,电源信号地都在这一层或者两层,为了减小串扰信号线之间的间距岂不是要更宽板子会更大?




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