接地电路阻抗测试:确保PCB上的正确接地?

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我特别在意不被困在路上。同样的痴迷延伸到PCB设计，特别是在地面电路方面。通常被设计人员忽视的是，PCB上的接地电路设计方式会影响其阻抗，并可能导致信号采用较长的路径返回。

什么是接地电路阻抗

无论您正在进行的设计类型是什么，接地电路在每种设计中都是常见的。接地电路很容易被认为是理所当然的。理论上，这是电流从电源流出的完美返回路径。

当你转移a电路之间的元件选择和原理图创建，你假设信号会沿着你想象的路径移动。然而，由于地平面或迹线的阻抗不同，PCB上的实际电流路径可能不同。

认为大地只由电阻性元素组成是一种误解。PCB上的铜接地线也由电感和电容组成，它们转化为阻抗。接地阻抗当涉及到高频信号时变得普遍。

地阻抗会影响信号的返回路径。

在设计电路时，其目标是使信号返回路径尽可能接近原始源，以防止EMI耦合等问题，也用于瞬态保护。因此，具有低阻抗接地路径是很重要的。

为什么在PCB上接地电路阻抗测试可能不可行

阻抗测试是高速信号迹线的常用测试方法。它是在工具的帮助下完成的，比如时域反射计或者网络分析器。这就引出了一个问题，即是否可以进行接地电路阻抗测试，因为很明显，接地电路的阻抗很重要。

在PCB设计中，接地电路通常采用铜平面设计。与信号走线不同，铜平面的尺寸可能不同，并覆盖PCB的大面积。虽然仍有可能获得地平面的阻抗值，但与测量信号迹线的阻抗相比，这样做是不可行的。

这是因为在大多数情况下，你需要关注的是信号的返回路径。高频信号应该有一个接近其驱动器的返回路径，但当与其信号相邻的地面具有高阻抗时，它可能会误入用于其他组件的地面，并引入地面噪声。

除非你将地平面分解成小块并测量每个地平面的阻抗，否则获得整个地平面的阻抗值并没有太大的价值。但这并不意味着你应该忽略设计低阻抗接地。

不进行接地电路阻抗测试，如何确保正确接地

我不能强调有一个低阻抗地是多么重要。这意味着要为信号提供最短的返回路径。由于PCB的接地电路阻抗测试不存在问题，这一切都取决于这些最佳实践。

1.规划地面返回路径

有一种说法是“不计划就是计划失败”，当涉及到PCB接地时，这是绝对正确的。虽然对模拟信号和数字信号进行地面分离很重要，但为信号轨迹(尤其是高速信号)规划返回路径同样至关重要。

在信号周围产生一个铜多边形并希望电流通过最短的返回路径总是一个坏主意。相反，最好将地面返回路径分配到信号附近或下面，而不是将设计留给机会。

2.使用地面回传孔

仅仅因为您已经在PCB上浇铸了地平面，并且DRC检查没有返回错误，并不意味着一切正常。连接地平面的通孔数量很重要，因为它可能会影响返回路径的阻抗。

PCB通孔可以降低接地阻抗。

经验法则是将地通孔放置在高速信号附近，以确保短的返回路径。此外，具有多个接地通孔降低了接地阻抗，这也防止了在PCB中发生接地回路。

使用右PCB软件可以消除接地电路阻抗问题。OrCAD PCB Designer使设计人员能够执行返回路径分析，并在电路阶段捕获潜在问题，在它击中原理图之前，或者当您在OrCAD的捕获工具中与PSpice一起工作时。

如果您想了解更多Cadence如何为您提供解决方案，跟我们和我们的专家团队谈谈吧．