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在a的示意圖中 印刷電路板數位電路, 數位信號從一個邏輯門傳播到另一個邏輯門
1 The basic concept of reflow
In the schematic diagram of a digital circuit, the propagation of a digital signal is from one logic gate to another logic gate. 訊號通過導線從輸出端發送到接收端. 它似乎朝一個方向流動. 囙此，許多數位工程師認為環路路徑無關緊要, 畢竟, 驅動器和接收器都被指定為電壓模式設備, 那麼，為什麼要費心考慮當前! 事實上, 基本電路理論告訴我們訊號是由電流傳播的. 明確地, 這是電子的運動. 電子流的特徵之一是電子從不停留在任何地方. 無論電流流向何處, 他們必須回來. 因此, 電流始終在回路中流動, 電路中的任何訊號都以閉環的形式存在. 用於高頻訊號傳輸, 這實際上是一個對夾在傳輸線和直流層之間的介質電容器充電的過程.

2 The effect of backflow
Digital circuits usually rely on ground and power planes to complete reflow. 高頻訊號和低頻訊號的返回路徑不同. 用於低頻訊號返回, 選擇阻抗最低的路徑, 用於高頻訊號返回, 選擇電感最小的路徑.
當電流從訊號驅動器開始時, 流經訊號線並注入訊號接收端, 始終存在相反方向的回流：從負載的接地引脚開始, 穿過銅平面, 流向信號源, 通過訊號線上的電流形成閉環. 流過覆銅板的電流產生的雜訊頻率與訊號頻率相等. 訊號頻率越高, 雜訊頻率越高. 邏輯門不響應絕對輸入信號, 但響應輸入信號和參攷引脚之間的差异. 單點終端電路對輸入信號與其邏輯接地基準面之間的差异作出反應, 囙此，地面參攷面上的干擾和訊號路徑上的干擾同樣重要. 邏輯門響應輸入引脚和指定參攷引脚, and we don’t know which one is the designated reference pin (for TTL, 通常為負電源, 對於ECL，通常為正電源, but not all of them), 就本物業而言, 差分訊號的抗干擾能力對地面反彈雜訊和功率面滑動有很好的影響.

當許多數位信號 印刷電路板板 are switched synchronously (such as CPU data bus, 地址匯流排, 等.), 這會導致瞬態負載電流從電源流入電路或從電路流向接地線, due to the existence of the power wire and the ground wire Impedance will produce synchronous switching noise (SSN), and ground plane bounce noise (referred to as ground bounce) will also appear on the ground line. 當印製板上的電源線和地線的周圍面積較大時, 它們的輻射能量也更大. 因此, 我們分析了數位晶片的開關狀態, 並採取措施控制回流管道，减少周邊面積. 地區, 最小輻射的目的.

IC1為訊號輸出端子, IC2 is the signal input terminal (in order to simplify the 印刷電路板 模型, it is assumed that the receiving terminal contains a downstream resistor), 第3層是底層. IC1和IC2的接地均來自第3個接地層. 頂層的右上角是一個電源平面, 連接到電源的正極. C1和C2分別為IC1和IC2的去耦電容器. 圖中所示晶片的電源和接地引脚是訊號發送端和接收端的電源和接地.

低頻時, 如果S1端子輸出高電平, 整個電流回路是通過導線將電源連接到VCC電源板, 然後通過橙色路徑進入IC1, 然後從S1端子出來, 並通過R1端子通過第二層導線進入IC2. 然後進入GND層，通過紅色路徑返回電源的負極.
在高頻下, 的分佈特徵 印刷電路板 將對訊號產生重大影響. 我們經常談論的地面回波是高頻訊號中經常遇到的問題. 當訊號線中的電流從S1新增到R1時, 外部磁場變化迅速, 這將在附近的導體中產生反向電流. 如果第3層的地平面是完整地平面, 然後，將在接地層上產生由藍色虛線訓示的電流. 如果頂層有一個完整的電源平面, 頂層上的藍色虛線也會有回流. 此時, 訊號回路具有最小的電流回路, 輻射到外部的能量最小, 而且耦合外部訊號的能力也是最小的. (The skin effect at high frequencies is also the smallest outward radiation energy, 原理是一樣的.)
Because the high-frequency signal level and current change rapidly, 但變化週期很短, 所需能量不是很大, 囙此，晶片由離晶片最近的去耦電容器供電. When C1 is large enough and the response is fast enough (it has a very low ESR value, 通常使用陶瓷電容器. 陶瓷電容器的ESR遠低於鉭電容器.), the orange path on the top layer and the red path on the GND layer can be It is regarded as non-existent (there is a current corresponding to the power supply of the entire board, but not the current corresponding to the signal shown in the figure).

因此, 根據施工環境, 電流的整個路徑是：從C1的正極-IC1的VCC-S1的訊號線-L2-R1-IC2的GND-GND層的黃色路徑-通孔-電容器的負極. 可以看出，在電流的垂直方向上有一個棕色等效電流, 中間會感應一個磁場. 同時, 這個圓環可以很容易地耦合到外部干擾. 如果圖中的訊號是時鐘訊號, 有一組8比特並行數據線, 由同一晶片的同一電源供電, 當前返回路徑相同. 如果數據行級別同時朝同一方向翻轉, 時鐘上將感應到較大的反向電流. 如果時鐘線不匹配, 這種串擾足以對時鐘訊號產生致命影響. 這種串擾的强度與干擾源高低電平的絕對值不成正比, 但與干擾源的電流變化率成正比. 對於純電阻負載, 串擾電流與dI公司公司成正比/dt=dV /(T¬10%-90%*R). 在公式中, dI/dt (rate of current change), dV (interference source swing) and R (interference source load) all refer to the parameters of the interference source (if it is a capacitive load, dI/dt與t10相同，-90%的平方成反比.). 從公式中可以看出，低頻訊號的串擾可能不會小於高速訊號. 也就是說：1KHz訊號不一定是低速訊號, 我們必須綜合考慮邊緣的情况. 對於具有陡峭邊緣的訊號, 它包含很多諧波成分, 在每個倍頻點都有一個很大的振幅. 因此, 選擇設備時也應注意. 不要盲目選擇開關速度快的晶片. 不僅成本會很高, 但這也會新增串擾和EMC問題.

任何相鄰電源平面或其他平面, 只要在訊號的兩端都有合適的電容器，以提供到GND的低無功路徑, 然後該平面可用作該訊號的返回平面. 在正常應用中, 相應的晶片IO電源通常用於接收和發送, 通常有0個.01-0.每個電源和接地之間的1uF去耦電容器, 這些電容器也在訊號的兩端, 囙此，功率平面的回流效應僅次於地平面. 然而, 如果回流使用其他功率平面, 訊號兩端通常沒有低電抗接地路徑. 以這種管道, 相鄰平面中感應的電流將找到最近的電容並返回到地. 如果“最近的電容器”遠離起點或終點, 返回路線必須經過長距離才能形成完整的返回路線, 該路徑也是相鄰訊號的返回路徑, 同樣的回流，道路和公共接地干擾的影響是一樣的, 這相當於訊號之間的串擾.

對於一些不可避免的交叉供應部門, a high-pass filter (such as a 10-ohm resistor string 680p capacitor) formed by a capacitor or RC series connection (such as a 10 ohm resistor string 680p capacitor) can be connected across the division. 具體值取決於訊號類型. 提供高頻返回路徑, but also to isolate the low-frequency crosstalk between the mutual planes). 這可能涉及在電源平面之間添加電容器的問題, 看起來有點可笑, 但它絕對有效. 如果某些規範不允許, 您可以在分區的兩個平面上將電容器接地.

如果借用其他平面進行回流, 最好在訊號兩端的地上添加幾個小電容器，以提供返回路徑. 但這種方法往往難以實現. 因為端子附近的大部分表面空間被 印刷電路板晶片.