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[導(dǎo)讀]圖5.8中描述的串?dāng)_情況是一個(gè)典型的布局設(shè)計(jì)中錯誤,稱為地槽。當(dāng)一個(gè)布線設(shè)計(jì)工程師把正常的布線層的究竟用盡,想在地層面上塞進(jìn)一根走線時(shí),會出現(xiàn)地槽。通常采用的方法是地層面上分割出一個(gè)長條,然后在里面布線。

圖5.8中描述的串?dāng)_情況是一個(gè)典型的布局設(shè)計(jì)中錯誤,稱為地槽。當(dāng)一個(gè)布線設(shè)計(jì)工程師把正常的布線層的究竟用盡,想在地層面上塞進(jìn)一根走線時(shí),會出現(xiàn)地槽。通常采用的方法是地層面上分割出一個(gè)長條,然后在里面布線。對于垂直經(jīng)過該槽的走線,地槽會增加其電感,也增加了串?dāng)_。這種做法應(yīng)該是被禁止的。

在密集的背板上經(jīng)過連接器的區(qū)域時(shí)也會發(fā)生地槽的情況,因此應(yīng)該確認(rèn)每個(gè)引腳的間隙孔,保證所有的引腳之間的地保持連續(xù)(見圖5.9)。

如圖5.8所示,從驅(qū)動器A點(diǎn)返回的電流不能直接從走線A~B之下流過,而是轉(zhuǎn)向繞過地槽的頂端。

經(jīng)過轉(zhuǎn)向的電流形成了一個(gè)大的環(huán)路,嚴(yán)重地增加了信號路徑A~B的電感,從而減慢了在B點(diǎn)收到信號時(shí)的上升時(shí)間。

轉(zhuǎn)向的電流周時(shí)與走線C~D的返回電流路徑環(huán)路形成嚴(yán)重重疊。這個(gè)重疊在信號走線A~B和走線C~D之間引起一個(gè)大的互感。

與走線A~B串聯(lián)的有效電感是:

其中,L=電感,NH
      D=槽長度,IN
      W=走線寬度,IN

槽寬度幾乎不影響信號走線的電感。任何寬度的一個(gè)槽,無論多窄,都會使電流轉(zhuǎn)向,繞過槽的兩端。槽的寬度從零一直到等于槽的長度,效果都一樣。

如果走線由在靠近槽的一端,電感就比較少一些。如果槽長度和走線寬度接近或小于線寬,就幾乎沒有影響,如果槽靠近走線,但沒有和走線交疊,影響也較小。

由槽導(dǎo)致電感的變化所引起的上升時(shí)間損失,其數(shù)值取決于所采用的端接情況。最壞的情況是一條長線,在電感兩端的源端阻抗都是ZO。因此L/R濾波器的10~90%上升時(shí)間的結(jié)果形式如下:

使用平方求和再開平方根的方法合并這一上升時(shí)間和正常信號的上升時(shí)間:

對于驅(qū)動一個(gè)大的容性負(fù)載C的短線,其10~90%的上升時(shí)間為:

這樣的一個(gè)電路可能會發(fā)生振鈴。該電路的Q值取決于驅(qū)動器的源電阻RS

當(dāng)Q值大于1時(shí),電路會振鈴,當(dāng)Q值接近1時(shí),電路上的上升時(shí)間遵從式當(dāng)Q值小于1時(shí),電路的上升時(shí)間比前式的時(shí)間慢。

如果第二條走線與第一條走線很近,也橫穿了相同的槽,這兩條走線將會緊耦合。第二條走線與第一條走線的耦合電感LM與式中的L相同。

如果第二條走線由在靠近槽的一端,它與第一條走線的耦合電感隨著它與槽端的距離線性減少。

根據(jù)耦合電感和驅(qū)動電路的電流變化時(shí)間速率的知識,可以算出兩條走線之間的交叉耦合電壓:

對于一條長線,△I只是等于驅(qū)動電壓除以特性阻抗:

對于驅(qū)動一個(gè)大的容性負(fù)載C的短線,電流變化速率是電壓的二次導(dǎo)數(shù):

文中第2式到第8式對于地平面中由任何阻斷所引起的電感的分析都同樣合適。

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