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指狀電源和地線的串?dāng)_分析

鉅大鋰電  |  點擊量: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算機設(shè)備中,這種老式布局出現(xiàn)過。電源和地的指狀布局同樣也用廉價的繞接框架上,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現(xiàn)非常低速的邏輯電路。


它的重要優(yōu)勢是電源和地的接線可以在單層上實現(xiàn)。信號走線要另外一層。


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


集成電路塊跨立在這些橫檔上,通過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。


這個布局的問題是,大部分的返回信號電流必須走過板子邊緣的所有路徑,以回到它們的驅(qū)動器。這個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,那么首先制作一個樣板,測量走線之間的互感,然后再計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,它可能工作,但是其他的任何快速邏輯系列產(chǎn)品則無法發(fā)揮用途。產(chǎn)品除了有無法使用的簡單風(fēng)險外,開放的電流環(huán)路的電磁輻射在FCC輻射測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)路電感的近似計算公式:


其中,L=電感,NHX=板子寬度,INW=走線寬度,INY=走線長度,IN


注意,走線寬度加倍對整個電感來說幾乎沒有影響。很寬的地線也起不到改善用途,所要的是用一個較細的網(wǎng)狀地線覆蓋板子的表面。


假如其中一條走線靠近一邊,其電感會稍小一些。


因為返回電流轉(zhuǎn)向板子的周圍邊緣,磁場分布在各處,任何其他橫切這些磁場時,都會與其出現(xiàn)緊耦合,任何兩條走線的耦合電感LM實際上和上式中的L相同。距離不會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,計算由自感和互感引起的上升時間劣化和串?dāng)_電壓。


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