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指狀電源和地線的串?dāng)_分析

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2020年06月17日  

圖5.11示意了電源和地線的指狀布局,與電源和地的柵格類似,容許一些互感的耦合,但是節(jié)省了更多的線路板面積。


在FCC分貝輻射指南之前制造的早期計(jì)算機(jī)設(shè)備中,這種老式布局出現(xiàn)過(guò)。電源和地的指狀布局同樣也用廉價(jià)的繞接框架上,建議不要使用這種布線方法。


電源和地的指狀技術(shù)只適用于在小的電路卡上實(shí)現(xiàn)非常低速的邏輯電路。


它的重要優(yōu)勢(shì)是電源和地的接線可以在單層上實(shí)現(xiàn)。信號(hào)走線要另外一層。


在電源和地的指狀設(shè)計(jì)圖中,地線走在板子的右邊,電源線布在、板子左邊。當(dāng)要的時(shí)候這些走線可以從左邊延伸到右邊,像長(zhǎng)的手指或橫欄木梯。


集成電路塊跨立在這些橫檔上,通過(guò)短的連線接地或接到電源線。相鄰的電源和地線之間有旁路電容。


這個(gè)布局的問(wèn)題是,大部分的返回信號(hào)電流必須走過(guò)板子邊緣的所有路徑,以回到它們的驅(qū)動(dòng)器。這個(gè)路徑的改道引入大量的自感和互感。


假如必須采用雙面板,可以使用平行交叉地平面的串?dāng)_的電源和地柵格方式。


假如由于某些示知的因素,不得不使用指狀的地線布局,那么首先制作一個(gè)樣板,測(cè)量走線之間的互感,然后再計(jì)算電路是否能正常工作。


當(dāng)采用低速的CMOS邏輯或老式的LS-TTL系列電路時(shí),它可能工作,但是其他的任何快速邏輯系列產(chǎn)品則無(wú)法發(fā)揮用途。產(chǎn)品除了有無(wú)法使用的簡(jiǎn)單風(fēng)險(xiǎn)外,開放的電流環(huán)路的電磁輻射在FCC輻射測(cè)試中幾乎肯定不合格。


下面是電源和地的指狀布局上的環(huán)路電感的近似計(jì)算公式:


其中,L=電感,NHX=板子寬度,INW=走線寬度,INY=走線長(zhǎng)度,IN


注意,走線寬度加倍對(duì)整個(gè)電感來(lái)說(shuō)幾乎沒(méi)有影響。很寬的地線也起不到改善用途,所要的是用一個(gè)較細(xì)的網(wǎng)狀地線覆蓋板子的表面。


假如其中一條走線靠近一邊,其電感會(huì)稍小一些。


因?yàn)榉祷仉娏鬓D(zhuǎn)向板子的周圍邊緣,磁場(chǎng)分布在各處,任何其他橫切這些磁場(chǎng)時(shí),都會(huì)與其出現(xiàn)緊耦合,任何兩條走線的耦合電感LM實(shí)際上和上式中的L相同。距離不會(huì)引起耦合電感減少太大。


可以采用開槽地平面的串?dāng)_的公式,計(jì)算由自感和互感引起的上升時(shí)間劣化和串?dāng)_電壓。


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