保護(hù)走線實(shí)例詳細(xì)分析

保護(hù)走線廣泛地出現(xiàn)在模擬設(shè)計(jì)中。在一個(gè)兩層板的音頻電路中。沒(méi)有完整的地平面，如果在一個(gè)敏感輸入電路兩邊并行走一對(duì)接地的走線，串?dāng)_可以減少一個(gè)數(shù)量級(jí)。

在數(shù)字電路中，一個(gè)完整的地平面可以帶來(lái)接地保護(hù)走線的大部分好處，但保護(hù)走線比完整的地平面更有優(yōu)勢(shì)。

依據(jù)經(jīng)驗(yàn)法則，在兩條微帶之間插入兩端接地的第三條線，兩條微帶之間的耦合則會(huì)減半。如果第三條線通過(guò)很多通孔連接到地平面，它們的耦合將再減半。如果有不止一個(gè)地平面層，那么要在每條保護(hù)走線的兩端接地，而不要在中間接地。

在數(shù)字電路中，如果兩條走線之間的距離足夠允許引入一條保護(hù)走線，那么耦合通常已尼很低，而保護(hù)走線也沒(méi)有必要了，詳細(xì)情況參見(jiàn)下例。

例：保護(hù)走線的計(jì)算

在圖5.12中，兩條走線按三走線的寬度布放，這樣剛好足夠有一條保護(hù)走線的空間。估計(jì)串?dāng)_會(huì)是多少呢？

運(yùn)用式串?dāng)_的數(shù)值不可能更差于：

中心線間隔是0.040，而且走線高度是0.005，因此D/H的比值是8：

在一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)中，這樣的串?dāng)_是沒(méi)有必要擔(dān)心的。

多大串?dāng)_就太多了呢？在模擬系統(tǒng)中，大功率信號(hào)穿過(guò)低電平輸入信號(hào)時(shí)需要非常高的抗串?dāng)_能力。那于混全使用不類型邏輯系列產(chǎn)品數(shù)字系統(tǒng)，當(dāng)信號(hào)電壓較高的元件與信號(hào)電壓較低的元件接近的時(shí)候，將會(huì)對(duì)串?dāng)_問(wèn)題比較敏感。

通常，對(duì)于同一種邏輯類型的數(shù)字系統(tǒng)，相近的線路之間的串?dāng)_電平在1~3%比較好。這里假設(shè)有一個(gè)完整的接地平面，從而使每條線只和它最近的線相互影響。來(lái)自其他較遠(yuǎn)的線的交叉耦合是可以忽略的。使用平行或指狀接地系統(tǒng)時(shí)，許多線對(duì)互相影響，在計(jì)算一個(gè)給定信號(hào)總的串?dāng)_電平之前，必須算出所有串?dāng)_的影響之和。

圖5.13舉例說(shuō)明了保護(hù)走線的典型應(yīng)用。驅(qū)動(dòng)器沿著走線A傳輸一個(gè)已知的電壓階躍，在走線B或走線C上可以接收到由這一信號(hào)引走的串?dāng)_。走線是26IN長(zhǎng)，特性阻抗是50Ω。

圖5.14顯示了微帶系統(tǒng)中各種不同的階躍響應(yīng)。

大的脈沖是線A和B之間的串?dāng)_，線C未連接。中間的脈沖是從A到C的串?dāng)_，線B未連接。如式
所預(yù)測(cè)的，它比A到B的干擾小4倍。

如果走線B的兩端短接到地。則從A到C的耦合最小，這個(gè)耦合大約是中間走線耦合的一半。這就是保護(hù)走線的耦合減半的效果。