跳至内容
深圳市捷比信实业有限公司 · 产品选型与采购咨询联系业务人员
晶圆电阻捷比信 · 专业器件主题站

保护性接地线不保护吗?过来看看发生了什么!

工程界经常使用保护性接地线进行隔离,以抑制信号之间的相互干扰。确实,保护性接地线有时可以改善信号之间的隔离,但是保护性接地线并不总是有效的,有时甚至会增加干扰。必须根据实际情况仔细分析保护性接地线的使用并进行认真处理。保护性接地线是指在两条信号线之间插入GND线以隔离两个信号。接地线的两端都通过GND通孔连接到GND平面,如图所示。有时在敏感信号的两侧都放置了保护性接地线。如果要添加保护性接地线,则必须首先延长两条信号线之间的距离,以容纳保护性接地线。由于信号线的间距是开放的,因此即使不插入保护性接地线,也可以减少串扰。 。插入保护性接地线的效果如何? & nbsp;低频模拟信号包接地让我们看一下表面微带线情况下的串扰大小。假设走线受50Ω阻抗控制,线宽为6mil,介电层厚度为3.6mil,介电常数为4.5。并假设这两个信号是模拟信号,载波频率为30Mhz,带宽为2Mhz。下图显示了三种情况下的远端串扰。当线间距为6mil时,由于两条线紧密耦合,因此远端串扰会更大。将间距增加到18mil,可以大大减少远端串扰。此外,在两根线之间添加了保护性接地线,并且接地线的两端通过通孔连接到地面,并且进一步减小了远端串扰。为了隔离低频模拟信号,保护性接地线确实非常有用。这也是许多低频板经常看到“着陆”的原因。但是,如果需要隔离的数字信号,情况将有所不同。我们将表面布线和内部带状布线分开,以讨论保护性接地线对数字信号的隔离作用。在下面的讨论中,我没有假设PCB走线全部由50Ω阻抗控制。 & nbsp;表面走线仍使用上述表面走线叠层结构,线宽为6mil,介电层厚度为3.6mil,介电常数为4.5。攻击信号是具有上升时间Tr = 200ps的阶跃波形。如下图所示,在耦合段长度为2000mil的情况下,请考虑以下三种情况的近端串扰和远端串扰。情况1:两条迹线之间的距离为gap = 1w(w = 6mil代表线宽)。情况2:两条迹线之间的间隙为gap = 3w。只有通道可以铺设保护线的距离,但是该保护线不适用。情况3:两根线之间的间隙为3w,中间使用保护性接地线,并在两端打孔GND通孔。下图显示了在三种情况下的串扰波形,无论是近端串扰还是远端串扰,当迹线间距从1w增加到3w时,串扰都会大大降低。在此基础上,在走线之间插入保护性接地线,下图的情况3中显示了串扰。与案例2相比,插入保护性接地线不仅不会进一步降低串扰,而且会增加串扰噪声。此示例表明,打开走线间距是减少串扰的最有效方法。如果保护地线使用不当,可能会增加串扰。因此,在使用保护地线时,需要根据实际情况进行仔细分析。为了使保护性接地线具有应有的隔离效果,必须在接地线上添加大量GND通孔,并且通孔间距应小于1 /10λ,如图所示。 λ是与信号中最高频率分量相对应的波长。内层布线对于内层布线,如下图所示,介电常数为4.5,阻抗为50Ω。请考虑以下三种情况。攻击信号是一个上升时间为Tr = 200ps的阶跃波形,入射信号幅度为500mv,耦合长度为2000mil。图中显示了近端串扰。通过添加保护性接地线,近端串扰进一步从3.44mV降低至0.5mV。信号隔离度提高了16B。对于内部布线,添加保护性接地线可以实现更大的隔离度。对于表面布线,使用密集的GND通孔有利于提高隔离效果。但是,对于内部布线,使用