高速電路之信號(hào)回流路徑分析

(1)由于這些電流相互加強(qiáng)，所以只需要較小的電壓就可以推動(dòng)同樣的電流在電路中流動(dòng)；
(2)由于每一條走線中的電流都被加強(qiáng)了所以同樣的電壓可以推動(dòng)更大的電流流動(dòng)；
不管是哪種解釋都說明了這種類型耦合存在時(shí)，就會(huì)加強(qiáng)電流的流動(dòng)。
信號(hào)耦合對(duì)信號(hào)回流路徑在參考層的分布有影響，如圖3所示，它畫的是微帶線，位于參考層上方。假設(shè)信號(hào)回流路徑只能在b點(diǎn)或者c點(diǎn)，由于b點(diǎn)到信號(hào)電流的距離比c點(diǎn)到信號(hào)電流的距離近，所以b點(diǎn)的耦合程度比c點(diǎn)耦合程度強(qiáng)，由于耦合變強(qiáng)，阻抗會(huì)減小，而電流總是選擇阻抗最小的路徑通過，所以信號(hào)回流路徑便選擇為b點(diǎn)。由于a點(diǎn)是回流電流和信號(hào)電流距離最近的一點(diǎn)，就在信號(hào)線下方，因此a點(diǎn)存在著最大的耦合，使得a點(diǎn)的阻抗最小，信號(hào)回流電流便從a點(diǎn)流回源。所以信號(hào)的回流電流在參考層上流回源時(shí)，回流的路徑在參考層上總是趨于在信號(hào)走線的下方，因?yàn)轳詈系年P(guān)系使得這一點(diǎn)成為整個(gè)參考層上最小的阻抗路徑。由此可見返回電流是緊隨信號(hào)電流的。只要附近導(dǎo)體允許，返回路徑會(huì)盡量靠近信號(hào)路徑分布的。如果周圍沒有導(dǎo)體可以提供返回路徑，那么自由空間就成為信號(hào)的返回路徑，這就帶來了EMC問題。

3．3 極性相反的磁場抵消使輻射減少
眾所周知，當(dāng)導(dǎo)線上有電流流過時(shí)，導(dǎo)線周圍便會(huì)產(chǎn)生磁場，磁場的方向以右手定則來確定。當(dāng)有兩條彼此靠近且平行的導(dǎo)線，如圖4所示，其中一個(gè)導(dǎo)體的電流向外流出，另一個(gè)導(dǎo)體的電流向內(nèi)流入，如果流過這兩根導(dǎo)線的電流分別是信號(hào)電流和它的回流電流，那么這兩個(gè)電流是大小相等方向相反的，所以它們的磁場也是大小相等，而方向是相反的。假設(shè)人們站在圖的左邊，有一根導(dǎo)線就會(huì)離人們比較近，因此它的EMI輻射就比另外一根導(dǎo)線要強(qiáng)，在合適的條件下這種輻射是很嚴(yán)重的。但是如果這兩根導(dǎo)線不斷的靠近，那么在左側(cè)會(huì)觀察到它們對(duì)外的輻射會(huì)逐漸趨于相等，由于它們的相位相反或者說極性相反，所以它們對(duì)外的輻射趨于彼此抵消，在極限情況下，如果兩根導(dǎo)線之間的距離非常近，它們的對(duì)外輻射將完全抵消。因此基本原則是：如果要把EMI的輻射減少到最小，那么就讓信號(hào)線盡量靠近與它構(gòu)成回路的回流路徑。