PCBブログ - 高速PCBボードのミラー層と磁束について

低速でPCBボードネットワークの概念が高速回路PCBに広く使われているところ, 「グラウンド」も人気, そして、「地面」自体はネットワークです. 低速回路で, シグナルのリターンパスを考慮する必要がない理由は、すべての電流が“Ground”の無限コンテナーにマージされることです, それと同時に, 「地面」は等価ポテンシャル本体である, それで、あなたはそれの現在の流れを気にかけません. これは間違った見方だ. 高周波で, 信号経路と戻り経路のループインダクタンスを低減する必要がある. それから、リターン電流は信号電流に近い. 近くの導体が許す限り, 戻り経路は可能な限り信号経路の近くに分配される. リターンパスを提供するために周囲に導体がないなら, その後、空き領域が戻りパスとなる, EMC問題を引き起こす.

並列2導体伝送線路の2つの導体のうちの1つは信号経路であり、他方は戻り経路であり、両者の間に厳密な区別はない同軸ケーブルの内部導体は信号経路であり、外側導体は戻り経路であるコプレーナストリップライン1導体は信号経路であり、他方はリターンパスであるコプレーナ導波路の中間導体は信号経路であり、両側の金属面は戻り経路であるマイクロストリップ線路とストリップ線路の狭い導体は信号経路であり、導体近傍の金属平面はリターンパス経路である。読者は、高速信号伝送への「同軸ケーブルの外部導体のスロットを開く」の影響を経験することができます。したがって、高速回路を設計するプロセスでは、「グランド」の概念を廃棄し、リターンパスを信号経路のように扱うべきである。

平行2本導体と同軸ケーブルは高速のpcbには使えない。低速回路を設計する場合、配線が完了した後に「接地」の動作を行うことが多い。「グランドを覆って」伝送線路はコプレーナ導波路である。第3章で述べたように、2つのトレースが近接しているとき、すなわち、1つのトレースAが戻り経路として他のトレースBを使用しているときにクロストークが発生し、トレースBが故意に戻り経路として設計されていないので、見えないコプレーナストリップラインを形成する。この種のクロストークを避けるための基本的な対策は、できるだけトレースに近い「大きな金属面」を使用することである。別の狭いトレースBと比較して、この「大きな金属面」は、PCB上のマイクロストリップとストリップラインを形成するより良いリターン経路である。そして、この「大きな金属面」は、通常、PCB上の電源およびグラウンドに割り当てられる「参照面」として公知のミラー・レイヤーである。

信頼性のあるリターンパスは信号経路に平行で近接していなければならない. このように, 信号経路と戻り経路によって生成された磁力線は互いに相殺する, 二つの方向が反対だから, 磁束の原理. ループによって発生する磁束も比較的小さい. それは周囲に少ない放射線を生み出す. 他の周囲の信号線にもクロストークが少ない. 悪いデザインは、リターンパスが壊れているものです,あるいは、信号経路のリターンパスを全く提供しないそして、簡単な設計は、前述のように基準面（ミラー層）の使用である。もちろん、フラックスを達成するいくつかの他の方法があります。例えば：
1) 多層基板が正しいスタックアップ設定およびインピーダンス制御を有することを保証する;
2) 多層基板用グランドプレーンまたはグランドグリッドの近くで高速トレースを配置する, シングルパネルとダブルパネルのグランドトレースまたはグランドを設定する;
3) 構成要素の内部放射線を低減するために、コンポーネントパッケージ内で生成された磁束を0 V基準システムに捕捉する;
4) 配電系統（PDS）におけるノイズ電圧の低減;
5)低速デバイスを使えば高速デバイスを使わないようにしてください;
6) トレース中のRF電流を低減するために、低いRF駆動電圧を有するデバイスを選択する;
7) 外部がある場合、I/o接続ケーブル, バイパスコンデンサを正しく使う;

選択されたネットワークでデータラインフィルタとコモンモードチョークを使用してください。PCBボード.

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