PCB布线的参考平面问题

2014-11-5 09:24:09 12058 PCB

0 （转载一个QQ好友的文章）很多人对于PCB走线的参考平面感到迷惑，经常有人问：对于内层走线，如果走线一侧是VCC，另一侧是GND，那么哪个是参考平面？要弄清楚这个问题，必须对了解传输线的概念。我们知道，必须使用传输线来分析PCB上的信号传输，才能解释高速电路中出现的各种现象。最简单的传输线包括两个基本要素：信号路径、参考路径（也称为返回路径）。信号在传输线上是以电磁波的形式传输的，传输线的两个基本要素构成了电磁波传输的物理环境。从电磁波传输的角度来讲，信号路径和参考路径一道构成了一个特殊物理结构，电磁波在这个结构中传输。从电流回路角度来讲，信号路径承载信号电流，参考路径承载返回电流，因此参考路径也称为返回路径。对于PCB上的表层走线，走线和下面的平面层共同构成了电磁波传输的物理环境。这里，走线下面的平面到底是什么网络属性无所谓，VCC、GND、甚至是没有网络的孤立铜皮，都可以构成这样的电磁波传输环境，关键在于下面的平面是导体，这就够了。信号路径是表层走线，所以下面的平面就是参考路径。对于PCB上这一特殊结构，参考路径是以平面的形式出现的，所以也叫参考平面。从电流回路的角度来说，参考平面承载着信号的返回电流，所以也叫返回平面。下面的图显示了表层走线的场分布和电流分布。这里参考平面的作用应该很清楚了：作为电磁波传输物理环境的一部分（从电磁波传输角度）、作为电流返回路径（从电流回路角度）。如果搞懂了上面的逻辑，那么内层走线的参考平面在哪就很清楚了，走线、上方平面、下方平面3者共同构成了电磁波传输的物理环境，所以上下两个平面都是信号的参考路径，也就是参考平面，从下面的场分布图中可以很清楚的看到物理环境和场分布的关系。从构成电流回路的角度来看，下图的电流分布图也很清晰的显示出返回电流的分布，如果两个平面和走线之间的间距近似相等，那么两个平面上的返回电流也近似相等，此时，两个平面同样重要。从这个角度也能很好的理解两个平面都是参考平面。如果还是无法理解为什么两个平面都是参考平面，不防好好看看下面的这个图，无论从哪个方面来看，两个平面是完全对称的，为什么还纠结哪个是参考平面，如果一个是，那么另一个为什么不是？理解参考平面的最直接的方法就是“构成电磁波传输的物理环境”。看看感到困惑的结构，是否满足这个条件？很宽的无网络孤立铜皮可以么？当然导体必须是“平面形式”才能称为“参考平面”，要不然何来平面之说！ 8
2014-11-5 09:24:09　　评论淘帖0 举报相关推荐 • pcb布线时割地的原则(教你合理分割地平面) 30588 • 【高速PCB布线指南3】接地平面漫谈 4149 • PCB布线技巧 0 • pcb布线原则分享　PCB电源布线的技巧 11136 • PCB布线设计-PCB布线设计经验大全（六） 0 • PCB布线设计-PCB布线设计经验大全（二） 0 • PCB地平面分割设计 6433 • PCB布线设计教程 505 • PCB布线技巧分享 2539 • 综合布线平面图，需要的拿去、 4944 3 个讨论

0 理解参考平面的最直接的方法就是“构成电磁波传输的物理环境”。电磁波传输的物理环境这个有点难呢

2014-11-10 09:10:56 评论举报 1^# 胡秋阳