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电子工程师经验谈十一之 回流路径

数字电路中,数字信号的传播是从一个逻辑门向另一个逻辑门,信号传播过程实际是电子的运动过程,无论电流怎么流动,必然要流回来,形成一个闭合回路,电路中任意的信号都是以一个闭合回路的形式存在。对于高频信号传输,实际上是对传输介质之间包夹的介质电容充电的过程。
工具/原料

信号回流

方法/步骤
1

回流的影响,数字电路通常借助于GND和电源平面来完成回流。高频信号和低频信号的回流通路是不相同的,低频信号的回流选择阻抗最低路径,高频信号回流选择感抗最低路径。

2

当电流从信号的驱动器触发,流经信号线,,注入信号的接收端,总有一个与之方向相反的返回电流:从负载的地平面出发,经过覆铜平面,流向信号源,与流经信号线上的电流构成闭合回路。这种流经敷铜平面的电流所引起的噪声频率与信号频率相当,信号频率越高,噪声频率越高。逻辑门不是对绝对的输入信号响应,而是对输入信号和参考引脚间的差异进行响应。单点终结的电路对引入信号和其逻辑地参考平面的差异做出反应,因此地参考平面上的扰动和信号路径上的干扰同样重要。逻辑门对输入引脚和指定的参考引脚进行响应,我们也不清楚到底哪个是所指定的参考引脚(对于TTL,通常是负电源,对于ECL,通常是正电源,但并不全是如此),就这个性质而言,差分的抗干扰能力就能对地弹噪声和电源平面滑动具有良好的效果。

3

在低速网络中,一般不用考虑信号的回流,因为可以认为所有的信号回流都会流回'GND'这个大容器。地是一个等势体,因此不关心其中的电流流动。但高频信号一定要考虑到信号回流,要像对待信号路径对待回流路径。

注意事项

要提高信号的质量,提高电路抗干扰,控制信号的回流路径,是非常重要的。

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