理想的參考平面應該為其鄰近信號層上的信號路徑提供完美的返回路徑,理想的參考平面應該是一個完整的實體平面。但在實際系統中,并不總存在這樣一個實體平面。比如,—個參考平面可能被分配給多個電源網絡,那么,實心板就被撕裂成幾個小的部分。在類似這種參考平面受到破壞的情況下,如果鄰近信號層上的信號路徑跨越分割實體的縫隙,則返回路徑就會繞過參考平面上的縫隙,將帶來很多問題。
如圖1所示,信號走線跨越了參考平面上的縫隙,其返回電流將會繞過縫隙,形成一個大的電流環路,電路的抗干擾性降低,也容易產生RF輻射。此外,此縫隙會造成信號走線的阻抗突變,引起反射。解決這個問題的一個方法就是采用差分對布線,后面將會詳細介紹。
ˉˉˉˉ理想返回路徑 ˉˉˉˉ實際返回路徑
圖1返回路徑上存在縫隙
電路中不可避免會用到一些直插式的元件,如BGA封裝,必然會在PCB上形成許多貫穿整個電路板的通孔。過多、過密的通孔會在參考平面上形成砂孔區,使參考平面的敷銅區減少,甚至形成大面積的不連續的槽,形成如上面縫隙一樣的效果,如圖2所示。
圖2 信號走線經過砂孔區
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