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高速PCB设计时:仿真分析揭示保护地线的重要性
栏目:行业动态 发布时间:2024-03-14
 和测试。所以就着之前的研究写了本文。本文中有的拓扑结构看不清楚主要原因是原理图中传输线分段太多,所以截图放到文中就非常的不清晰。有机会可以再与大家进一步的探讨。前面介绍了很多串扰的内容,包括了串扰的来源和形成、串扰的类型、串扰的仿真和测试等,也介绍了一些减少串扰的方法,其中有一条减少串扰的方法就是把重要的用地网络保护起来。大家通常把这个增加的地网络叫保护线,如下图所示:  这个地网络真的就可以

  和测试。所以就着之前的研究写了本文。本文中有的拓扑结构看不清楚主要原因是原理图中传输线分段太多,所以截图放到文中就非常的不清晰。有机会可以再与大家进一步的探讨。前面介绍了很多串扰的内容,包括了串扰的来源和形成、串扰的类型、串扰的仿真和测试等,也介绍了一些减少串扰的方法,其中有一条减少串扰的方法就是把重要的用地网络保护起来。大家通常把这个增加的地网络叫保护线,如下图所示:

高速PCB设计时:仿真分析揭示保护地线的重要性(图1)

  这个地网络真的就可以保护信号网络了吗?尤其是上图所示的这类地网络(没有加地过孔)。本文和大家一起来讨论下这个地网络是否真的一定需要增加。

高速PCB设计时:仿真分析揭示保护地线的重要性(图2)

高速PCB设计时:仿真分析揭示保护地线的重要性(图3)

  S中建立一个简单的模型,即可对其进行定性的研究。不同的结构分别可以建模如下。考虑有保护地时,一般保护地线W(线H(信号到参考层的距离),建模如下图所示:

高速PCB设计时:仿真分析揭示保护地线的重要性(图4)

高速PCB设计时:仿真分析揭示保护地线的重要性(图5)

  如果把在保护地按十分之一波长接地(相当于接地过孔),其结构如下图所示:

  没有保护地的结构,则两个信号网络之间的间距就会比较大,建模如下图所示:

高速PCB设计时:仿真分析揭示保护地线的重要性(图6)

高速PCB设计时:仿真分析揭示保护地线的重要性(图7)

  把四个仿真结果放置在一起,其结果对比如下图所示,dB(S(3,1))表示没有保护地线、dB(Guardtr

高速PCB设计时:仿真分析揭示保护地线的重要性(图8)

  从对比结果上看,显然,当加了保护地,而没有连接到GND上时,串扰是最大的。当加了保护地,但是如果没有按照十分之一波长加地孔,串扰也会比较大,如果加了,则串扰会更好。当然,如果有足够的空间,不加保护地,其结果也相对比较好,但是会比按十分之一波长加地孔大一些。

  以上的结论是在有限的实验中获得的,也是近期研究串扰的部分结论,还有部分结果,等验证板完成后再做分享,所以结论仅供参考。如果大家有兴趣,也可以自行多加分析研究。

高速PCB设计时:仿真分析揭示保护地线的重要性(图9)

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