为什么需要在差分或者重要信号换层时在它们旁边加上地孔呢?
创始人
2025-05-30 11:00:16
0

大家可能如果对画PCB没有经验的话,可能不太理解为什么差分线在换层时需要在差分孔旁边打上地孔,这个问题有很多人都不太明白,为什么要这么做,那么我们接下来一起学习一下这个知识!

如下图所示,为了方便我们好理解我们在PCB板上面只放置了两个座子,两个座子的网络相同,我们对这个网络进行连接,但是我们走线在中间换了一次孔,也就是说一部分线分布在顶层一部分线分布在底层,这个时候大家可以看一下我们信号的传输与电流的返回路径。(下图也是我们PCB的叠层,2/4/6/7/9/11是GND层其他是信号层)


8e17ff1ccbb58991e1e605d2c7d08a55.jpeg

ece3cbe4d4e6f9122b508fd7561d4145.jpeg


大家可观察一下图一和图二,观察一下我们的电流返回路径在没换层之前是一直在我们的信号线底部传输的,也就是第二层的GND,但是大家再观察一下再我们换层的那个地方返回电流在第二层四散开来(其中红色部分是电流比较密集的地方,蓝色部分基本没有电流)


bf1e50be3604e6a9f2668ac1a6607bac.jpeg

图一


c7f2210a532c532ce36ea7313f580f3e.jpeg

图二


大家还可以看一下图三,这个返回电流不仅仅只是分布在第二层,还会在其他地层流通,我们的底层那部分信号线与返回电流的传输也是如此。这是我们在过孔旁边不加地空的效果,那么我们接下来尝试一下在我们换层过孔的旁边加一个地过孔试一下


620fc8069bf7fbb4cdfa6182a4ce1162.jpeg

图三


523e22b1fbe99f5add9ee5425a0c71f3.jpeg

图四


209685df4a9f2ca4dda22c42e983537a.jpeg

图五


e64818982b117e9c647c16cb4a6d54a2.jpeg

图六


大家可以看到我们图五和图六的仿真图,我们在过孔旁边放置了一个地过孔后的效果,当信号换层是,第二层的返回电流相对于之前更加集中了,不像一开始这么分散。

相信大家在看到我们上面不放置地孔与放置地孔的对比图之后,对我们的信号回流有了一定的概念,这就是一个简单的地孔,但是它可以改善我们的信号质量,那么这个时候我们还可以尝试一下,假如我把这个孔放远一点会有什么效果呢?


a5b34b0c901ba50acd759c2ea1fe0806.jpeg

图七


1838d5f3e62a6662aef960543950a6ea.jpeg

图八


我们可以观察一下图八,可以看到,在过孔放的特别远的情况下,电流的返回路径没有之前靠近信号孔的时候这么好,所以这个时候知道了,我们的地空与换层时的信号过孔尽量要靠经一些,具体距离多少信号质量最佳可以通过仿真得出。

我们在此时再在之前的基础之上改善一下,我们试一下在信号孔附近打上一圈地孔看一下效果。


079098114d859749f7306ce975475731.jpeg

图九


266f72d1028e922d8b4b36535b5c80c1.jpeg

图十


d23813b45f4d0239f5e0df11b56523ec.jpeg

图十一


我们可以看看图十和图十一的仿真图,对比一下前面只有一个地孔的时候,我们可以看到信号回流效果更好,但不是很明显。

我们的仿真继续,我们尝试一下给这条信号线做一个包地处理,并且每隔一定的距离打上地孔,我们看一下仿真图


33ef26003f0d7c7990578982de791d86.jpeg

图十二


3a924317e6ad102e7ba72432847efaa3.jpeg

图十三


b221902cf0d4b1ec7eba8876f4098859.jpeg

图十三


78ecbc25f7bad5857b25af7ef22a0109.jpeg

图十四


大家可以看一下图十二、图十三 、图十四,在地平面的其他区域基本上是没有返回电流的,返回电流全部集中在我们的信号线下面,这个结果和我们前面全部仿真效果做对比我们可以肯定最后这个方法无疑是最好的。

这个时候我们可以就应该知道为什么我们的差分在换层时需要在旁边打上回流地过孔的原因,我们在看完以上这些知识点后我们也可以做一个总结:

1、在给差分换层打孔时一定要在旁边打上回流地过孔;

2、在空间允许的情况下给重要信号线做包地处理,并且隔一定的间距打上回流地过孔,这种处理方法信号质量可以保持最佳;

3、我们在扇孔的时候尽量保证每一个GND焊盘旁边都要打上GND过孔;

4、在我们板子设计完成之后需要在空余的地方打上缝合孔,使信号就近回流,改善信号质量。

声明:本文凡亿教育原创文章,转载请注明来源!

相关内容

热门资讯

前端-session、jwt 目录:   (1)session (2&#x...
linux入门---制作进度条 了解缓冲区 我们首先来看看下面的操作: 我们首先创建了一个文件并在这个文件里面添加了...
关于测试,我发现了哪些新大陆 关于测试 平常也只是听说过一些关于测试的术语,但并没有使用过测试工具。偶然看到编程老师...
前缀和与对数器与二分法 1. 前缀和 假设有一个数组,我们想大量频繁的去访问L到R这个区间的和,...
nodejs:本地安装nvm实... 一、背景-使用不同版本node的原因 vue3+ts、nuxt3版本,node...
JAVA集合知识整理 Java集合知识整理 HashMap相关 HashMap的底层数据结构:jdk1.8之...
无刷直流电机介绍及单片机控制实... 无刷直流电机介绍及单片机控制实例前言基本概念优势与劣势使用寿命基本结构使用单片机控制实例电子调速器&...
fwdiary(2) dp2 1.传纸条  AcWing 275. 传纸条 - AcWing 走两条路,走一条最大的...
常用的DOS命令 常用的DOS命令 DOS(Disk Operating System,磁...
<C++> 类和对象(下) 1.const成员函数将const修饰的“成员函数”称之为const成员函数,cons...