高速電流前進(jìn)方向分析--沿著電感最小路徑前進(jìn)

在低速電路中，電流沿著最小電阻路徑前進(jìn)。參考圖5.1，低速電流從A傳輸?shù)紹，然后沿著地平面返回到驅(qū)動(dòng)器。返回電流從展開的弧線路徑回到驅(qū)動(dòng)器，每條弧線上的電流密度與該路徑上的電導(dǎo)相對(duì)應(yīng)。

在高速電路中，對(duì)于一個(gè)特定的電流返回路徑，電感要遠(yuǎn)比其電阻重要。高速的返回電流沿著電感最小路徑前進(jìn)，而不是電阻最小路徑。

電感最小的返回路徑就緊貼在一個(gè)信號(hào)導(dǎo)體下面，它使輸出電流路徑與返回電流路徑之間的總回路面積最小。

返回信號(hào)電流趨向于走這個(gè)直接的路徑，緊貼在一個(gè)信號(hào)導(dǎo)體下面，圖5.2顯示了一個(gè)典型的高頻返回電流路徑。

圖5.3提供了典型的印刷電路板走線及其返回電流分布的截面圖。最大電流密度就在走線的正下方，而兩邊的電流密度則明顯地下降。

一個(gè)距信號(hào)線D英寸的點(diǎn)與返回電流密度之間的關(guān)系近似為：

其中，IO=總的信號(hào)電流，A
H=走線在電路板上面的高度，IN
D=距信號(hào)線的垂直距離，IN
I（D）=信號(hào)電流密度，A/IN

電流的分配，見上式，是兩個(gè)反射作用的平衡。如果電流靠得越近，它的電感就越大。如果電流距離信號(hào)走線越遠(yuǎn)，輸出信號(hào)和返回信號(hào)路徑之間總的回路面積會(huì)越大，從而使電感增加。

上式指出了減小輸出信號(hào)和返回信號(hào)路徑的總回路電感的最優(yōu)化分配。

該電流的分配同時(shí)也將存儲(chǔ)在信號(hào)線周圍磁場(chǎng)中的能量減到最少。