EMC設計中信號回流的重要性

任何注入到係統中的電流終都要回到源端。因此，信號不僅(jin) 僅(jin) 是在信號線上傳(chuan) 播，同時也是在參考平麵上傳(chuan) 播，如下圖所示。所以保持參考平麵的完整和低阻抗，與(yu) 保持信號線的完整和低阻抗對係統同樣重要。

1. 信號在信號線和參考平麵上傳(chuan) 送

在傳(chuan) 統的低速設計中，係統中的回路電流沿著小的電阻路徑回流，而在高速係統中，電流沿著小的阻抗回路回流。在高頻下，回路的電感表現出的感抗遠遠大於(yu) 其本身的電阻值，因此小阻抗路徑也就是小電感的路徑。通常情況下，小電感的路徑就在信號線的正下方，如下圖：

2. 高頻回流電流沿小電感路徑回流

我們(men) 把提供給信號線回路電流的媒介稱作參考平麵。在實際係統中，參考平麵可以用VCC，也可以用GND，重要的一點是要保證參考平麵的連續性。一對差分信號之間可以互為(wei) 參考，它們(men) 對參考平麵的依賴沒有那麽(me) 強。

如果在PCB上，信號的參考平麵出現較大的不連續區域，如一條溝壑，那麽(me) 在這個(ge) 溝壑處，信號的回路電流無法通過緊貼信號走線線麵的路徑傳(chuan) 送，而是必須繞開這個(ge) 溝壑。這樣就給回流路徑增加了感抗，使得接收端信號的高頻分量衰減嚴(yan) 重，甚至出現台階。如下圖：

3. 回路不連續

在設計中盡量不要讓信號的回路中存在溝壑，如果溝壑是不可避免的，可以在溝壑的兩(liang) 端放置一些去耦電容，構成一個(ge) 跨越溝壑的交流通路，提供給高速的回路電流。

另一種常見的回路不連續的情況是信號在不同參考平麵之間切換，同樣會(hui) 給bv伟德手机客户端平台係統引入噪聲。下圖所示為(wei) 4層PCB結構，信號首先在層傳(chuan) 輸，然後通過一個(ge) 過孔轉到第四層繼續傳(chuan) 輸，第二層和第三層為(wei) 參考平麵。當信號在層時，回路電流在信號路徑對麵的參考層第二層傳(chuan) 播，當信號在第四層時，回路電流同樣在信號路徑對麵的參考層第三層傳(chuan) 輸。那麽(me) 當信號穿過信號過孔時，回路電流如何從(cong) 第三層傳(chuan) 到第二層呢？

4. 信號切換參考平麵

如果參考平麵之間沒有直流通路，回路電流隻能通過兩(liang) 個(ge) 平麵之間的容性耦合傳(chuan) 遞。在下圖中，我們(men) 可以清楚的看到回路電流是如何從(cong) 第三層耦合到第二層的。

5. 回路電流通過平麵之間的容性耦合傳(chuan) 遞

由於(yu) 平麵之間的耦合程度有限，回路電流在躍遷過程中，將遇到較大的阻抗。因此回路電流在這裏將在兩(liang) 個(ge) 平麵上產(chan) 生一個(ge) 感應噪聲，傳(chuan) 播到係統的其他地方。由於(yu) 這個(ge) 噪聲非常類似於(yu) 地彈噪聲，因此又將其稱為(wei) 回路地彈。那麽(me) ，如何減小回路地彈噪聲呢？

如果這兩(liang) 個(ge) 平麵具有同樣的電勢，例如它們(men) 都是地平麵，那麽(me) 直接有效的方法就是在信號過孔附近加上幾個(ge) 地過孔，直接連接兩(liang) 個(ge) 平麵，如下圖所示，使回路電流就近通過這幾個(ge) 過孔，保持回路的連續性。

6. 利用地過孔減小回路電感

如果這兩(liang) 個(ge) 平麵的電勢不一樣，例如一個(ge) 是VCC，另一個(ge) 是GND，那麽(me) 要減弱這個(ge) 回路地彈噪聲對bv伟德手机客户端平台係統造成的影響，兩(liang) 個(ge) 平麵之間增加一些去耦電容，為(wei) 回路電流提供一個(ge) 低阻抗的瞬態交流回路。