你的位置:首页 > 电路保护 > 正文

回流是如何干扰信号的?

发布时间:2015-05-05 来源:陈德恒 一博科技 责任编辑:sherry

【导读】说实话,这个问题也对高速先生造成了困扰。一直都会有人问回流的交叠是否会造成信号之间的干扰,比如平面的上下走线重叠,回流路径一样时。通常会有这么几种回答!
 
1.趋肤效应导致电流并没有相交;
 
但是在1.2mil的铜厚的情况下,10MHz以上的信号才会出现明显的趋肤效应。看来这个解释并不合理。
 
2.信号在介质中传递,电磁场的耦合才会造成串扰;
 
这个说法没错,但是还是不能解开心中对电流走在同一条路径上时,会不会造成相互之间干扰的问题。
 
让我们来做以下实验,搭建一个拓扑如图1所示:
拓扑
图1
 
环路1由一个DC1.0V供电,表示我们的受干扰线,电流表1测量路径1上的电流。
 
环路2由一个100MHz的AC1.0V供电,表示我们的干扰源,电流表2测量路径2上的电流。
 
电流表3测量回流路径上的电流。
 
这样一个结构,得到的结果是如何呢?如图2所示:
结构
图2
 
可以看到,我们的被干扰源就是一个干净的直线,虽然环路1和环路2在回流路径上电流交叠,但是他们相互之间并不影响。其实这不就是基尔霍夫定律吗。
 
有人会试图从电磁场的角度来否定基尔霍夫定律在这里的正确性,“回流路径也会产生电磁场,这些电磁场会与其他的回流路径相互影响”。但事实上是,回流路径与回流路径之间是没有耦合途径的,他们在同一个平面上,没有容性耦合,也没有感性耦合。
[page]
那么是否回流就不会影响我们的信号质量了呢?当然是会影响的。
 
其实在图1的实验中,笔者讨了个巧,将地平面各个短路点之间的阻抗当成了0,但实际上,地平面的各个不同的点之间是有转移阻抗的。让我们模拟实际情况再看看图3:
【导读】说实话,这个问题也对高速先生造成了困扰。一直都会有人问回流的交叠是否会造成信号之间的干扰,比如平面的上下走线重叠,回流路径一样时。通常会有这么几种回答!  1.趋肤效应导致电流并没有相交;  但是在1.2mil的铜厚的情况下,10MHz以上的信号才会出现明显的趋肤效应。看来这个解释并不合理。  2.信号在介质中传递,电磁场的耦合才会造成串扰;  这个说法没错,但是还是不能解开心中对电流走在同一条路径上时,会不会造成相互之间干扰的问题。  让我们来做以下实验,搭建一个拓扑如图1所示: 1 图1  环路1由一个DC1.0V供电,表示我们的受干扰线,电流表1测量路径1上的电流。  环路2由一个100MHz的AC1.0V供电,表示我们的干扰源,电流表2测量路径2上的电流。  电流表3测量回流路径上的电流。  这样一个结构,得到的结果是如何呢?如图2所示: 2 图2  可以看到,我们的被干扰源就是一个干净的直线,虽然环路1和环路2在回流路径上电流交叠,但是他们相互之间并不影响。其实这不就是基尔霍夫定律吗。  有人会试图从电磁场的角度来否定基尔霍夫定律在这里的正确性,“回流路径也会产生电磁场,这些电磁场会与其他的回流路径相互影响”。但事实上是,回流路径与回流路径之间是没有耦合途径的,他们在同一个平面上,没有容性耦合,也没有感性耦合。  那么是否回流就不会影响我们的信号质量了呢?当然是会影响的。  其实在图1的实验中,笔者讨了个巧,将地平面各个短路点之间的阻抗当成了0,但实际上,地平面的各个不同的点之间是有转移阻抗的。让我们模拟实际情况再看看图3: 3 图3  这时候我们假设我们的地平面是有1Ω电阻的。(当然这是为了实验效果,实际上地平面阻抗并不会有这么大),结果如图4: 4 图4  是的,干扰出现了。这个干扰并不是来自于回流路径之间的电流耦合,而是来自于我们地平面本身由于有转移阻抗的存在,导致回流流经地平面时,造成地平面并不是一个完美的0电平。  回流就是这样干扰我们的信号的,也就是我们所说的地弹。[】
图3
 
这时候我们假设我们的地平面是有1Ω电阻的。(当然这是为了实验效果,实际上地平面阻抗并不会有这么大),结果如图4:
图4
 
是的,干扰出现了。这个干扰并不是来自于回流路径之间的电流耦合,而是来自于我们地平面本身由于有转移阻抗的存在,导致回流流经地平面时,造成地平面并不是一个完美的0电平。
 
回流就是这样干扰我们的信号的,也就是我们所说的地弹。
特别推荐
技术文章更多>>
技术白皮书下载更多>>
热门搜索
 

关闭

 

关闭