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标题: 朋友们，参考电源平面怎么理解？ [打印本页]
作者: aesther    时间: 2008-10-20 11:35
标题: 朋友们，参考电源平面怎么理解？
怎么理解？
作者: szz52    时间: 2008-10-20 16:43
参考电源平面信号是通过电源平面为返回路径的。
作者: aesther    时间: 2008-10-21 13:15
原帖由 szz52 于 2008-10-20 16:43 发表
! C; L7 U1 u; i( N. ^" l( }参考电源平面信号是通过电源平面为返回路径的。

- ]( O& a% I* @5 t1 b) `) z! P1 M# i2 c
这句话怎么理解？( T% I2 f6 S6 z5 e& n* i5 ~
那些信号可以通过电源平面返回？
作者: forevercgh    时间: 2008-10-21 20:11
我们习惯上将无穷远处作为电势零点，由于电场的存在空间中的某点我们可以用电场势能（简称电势能）加以讨论（正如由于地球引力场的存在我们定义了重力势能），但单纯讨论某点的电势能是没有多大意义的（参考点为无穷远处，本来就是个理想化的定义），我们所关心的是电场中两点的电势差，因为这直接关系到了究竟电荷在电场作用下从一点运动到另一点做了多少功，也就是谈到能量的概念（能量守恒定律是我们研究能量转换的基本定律）。
! R4 y5 J; X+ u* J2 r电势差Vab=Ua-Ub，这个Ub便是我们的参考电势$ p2 |  w! Z  g# m
回到正题，我们会这么讲，这款芯片的CLK信号是3.3V的LVCOMS电平标准，那么这个3.3V哪里来的？（总不能相对于无穷远处的零电势点吧）。细心看下芯片手册，这个3.3V是VDD relative to VSS的电压。
9 J: F; H, ]* P5 YLZ的题目在问，这个参考电源平面在哪里，电源平面连接的就是VDD和VSS。当然参考的就是这些网络2 a& @  Y3 s( ~3 E+ n, a/ F. G# A
只不过在高频和低频情况下回流路径会有不同。6 M# @% y! Y3 C
高频情况下会在信号正下方的电源平面镜像出一个参考回流路径（当然这个参考面可以是VSS也可以是VDD），因为正下方的回流路径最短，回路阻抗小（要考虑电阻和电抗的成分）。2 H; |3 b; v' j1 i  {5 W* h
低频情况下，回流路径是Rdc最小的路径（只需要考虑电阻的成分）
5 _6 |/ R6 \2 f7 l7 x# I+ b# ~2 q0 C' X! D8 I
PS:我说的不一定对，请批评指正
作者: mengzhuhao    时间: 2008-10-21 20:19
就像电池挂个灯泡1 v7 o1 Y, ]6 w' b) j( ?
一头接正极 一头接负极  中间是一段负载用于发光发热9 ^! I( c9 Q7 ?9 ?, r3 X, N
接负极的那端就是返回路径2 k7 F) n2 T) s( P
出来的电子 总得找条路返回去
/ E$ I. \+ Q  I. v/ p& L所以信号就有了返回路径 而且会沿着最近路径返回  水往低处流 哪里有反抗就躲的远远的（例如寄生感抗）
作者: aesther    时间: 2008-10-22 21:37
原帖由 mengzhuhao 于 2008-10-21 20:19 发表 ' s5 ?# H9 W* h& }
就像电池挂个灯泡
5 M& ~. v' a# d  e3 k一头接正极 一头接负极  中间是一段负载用于发光发热
0 E0 J* y6 L$ N! p9 U2 V接负极的那端就是返回路径
$ h- D: B1 Y+ r6 {' H4 u! F出来的电子 总得找条路返回去
, ]! p# q% `  P" e' I所以信号就有了返回路径 而且会沿着最近路径返回  水往低处流 哪里有反抗就躲的远 ...
" z5 C  n/ e- A% T8 n- X. M
# f- @. F9 Q, h. M4 z2 ?
那和参考地平面的区别呢
作者: net_king    时间: 2008-10-24 10:59
估计楼主跟我一样，不是EE毕业的，只是高中的基础！4 [- B" Y1 W$ [; T# q* y8 B
所以，听道许多的概念都会是怪怪的。
3 J1 X! w5 m7 S5 n; s什么参考平面呀！什么交流电可以通过电容呀，还有直流电会有电压变动…………
( O& f1 e/ b& d所有这些都是与高中电学有很大的差别的，刚开始听这些，会怪怪的。有时间看看模电，数电会好一些，# V$ x/ k2 v7 ?: m* E
但是没有实验室。还是有一些很难理解……
# E  F4 U4 j) A. Y2 q* j, Q  V( H有些概念，他们EE也是不知道的，只是接触多了，也就形成那样的一个概念，
6 Q2 |$ H2 B, i- v0 C  D就像哲学里讲的‘形而上学“# ~# X+ E( k6 f1 T) h3 }
估计没有一个人可以学清楚，什么 是形而上学。6 }& T. @4 @# I2 V2 z
但是大部分高中生都 会明白大概在讲什么…………
/ x/ Q- |. u8 C2 t# r同理，很多基本概念，对他们电学的人也是这样……# b* t- d! }$ N* q" [4 Z

8 o% l$ q" V9 s6 A& ?# |+ c[ 本帖最后由 net_king 于 2008-10-24 11:03 编辑 ]
作者: emanule    时间: 2008-10-24 11:44
原帖由 mengzhuhao 于 2008-10-21 20:19 发表
1 X5 P, |+ e& @: n* x2 L就像电池挂个灯泡% H7 l$ {* l, ~+ u7 K9 b
一头接正极 一头接负极  中间是一段负载用于发光发热
' i4 T" {& ?; m( ]8 C5 R& e接负极的那端就是返回路径
4 H' K# [6 `2 j% I+ ~) c出来的电子 总得找条路返回去
2 G9 M% j$ C$ ^0 i1 R所以信号就有了返回路径 而且会沿着最近路径返回  水往低处流 哪里有反抗就躲的远 ...

) k* t4 [% C1 g( X7 s; f5 ~/ I8 u2 U2 R
"水往低处流 哪里有反抗就躲的远"我也喜欢这么理解
; {3 e* c6 z& a) B. n! O4 t欺软怕硬是万物本性哈哈
作者: lt169    时间: 2008-10-27 09:31
“只不过在高频和低频情况下回流路径会有不同。www.eda365.com+ o, }' f7 D( V# g; G' M
2 q4 A2 k  _( X4 |高频情况下会在信号正下方的电源平面镜像出一个参考回流路径（当然这个参考面可以是VSS也可以是VDD），因为正下方的回流路径最短，回路阻抗小（要考虑电阻和电抗的成分）。7 M+ |  l4 N6 [6 ?" ~6 Y
! f# w" G( V# ]: z- J2 E6 y9 @8 EEDA365论坛网站|PCB论坛|PCB layout论坛|SI仿真技术论坛低频情况下，回流路径是Rdc最小的路径（只需要考虑电阻的成分）”
+ n/ `3 Z4 m, Q1 Z& D& x* H+ B$ F6 i7 J& I" P% l0 J2 y9 S; p7 v4 C( B4 \
这段话比较精彩！ ，我们好好理解一下为什么高频和低频情况下回流路径会有不同。
作者: emanule    时间: 2008-10-27 12:43
地的交流阻抗：
$ O$ F$ G8 g& I5 r: U$ OZ=R0+jwL7 C. F- x1 _( _& R; X* i
R0你可以理解为直流阻抗，后面的就是交流阻抗的部分。- i' ]( ?4 p: {1 z
也可以按照实部和虚部来写 ' d; O) |. x* }) G5 `% N
公式太麻烦，我这里面写不了 呵呵
作者: tlmj206108    时间: 2010-2-10 11:50
我感觉楼主问的是电源平面的参考面问题，forevercgh解释到后来讲的是信号回流路径问题呢？？？
作者: gonethewind    时间: 2010-2-14 07:01
我感觉楼主问的是电源平面的参考面问题，forevercgh解释到后来讲的是信号回流路径问题呢？？？
+ ]8 j7 \4 d: E% Ltlmj206108 发表于 2010-2-10 11:50

0 M. P: e+ Q; H' w; y( e' u2 F' G
5 q. }/ s; d4 c6 x( V4 L
* v* y' x4 o. |# t    这两个本身就是一个问题。有导体导引的好理解，没导体导引的就不好理解了。。。直流的时候是导体导引的，交流的时候是介质导引的。
作者: zjtwo    时间: 2010-4-25 03:55
是啊。這個問題很困擾。阻抗控制中為什麽要針對參考平面？請高手幫忙解釋一下
作者: gonethewind    时间: 2010-4-26 07:57
信号的传播需要参考平面，就像直流的传播需要导体一样。不同的是高频情况下，阻抗变换时会引起信号的畸变
作者: sphai    时间: 2011-10-18 16:44
阻抗匹配为什么要针对一个参考平面。。这个问题我也搞不懂。。。。
作者: jomvee    时间: 2011-10-18 17:29
关于高频信号参考平面的理解：“高频和低频情况下回流路径会有不同，高频情况下会在信号正下方的电源平面镜像出一个参考回流路径”。你可以想象，波长很短的高频信号，在一段相对波长很长的传输线上传输，传输线上某个位点电压在随时间t在从0到1的电平波动，即△t内存在dv,加上传输线与靠近的平面之间存在容性C，利用C*dV/dt,便可知道此时刻存在电流流经C到平面回到源端。这些靠近的平面就是所谓的参考回流面，反之，波长很长的低频信号在相对很短的传输线上传输，在△t时刻内就几乎不存在电压变化dv，就没有瞬态电流流经平面，所以不严格要求低速信号要有参考面。
作者: pads-tseng    时间: 2011-11-3 11:05
我有一点点懂了
作者: beyondoptic    时间: 2011-11-3 16:05
信号是指信号路径和返回路径之间相邻点的电压差。
3 d8 l$ F3 y$ m( |, k5 G# F# a3 N( `7 U1 ~* S: K  l1 p1 n* Q
比如说DDR3设计有规范要求地址控制信号要参考电源平面。! Q1 d6 T; s1 F: A4 u& X7 I( ]
那么信号参考电源平面和地平面的时候这个电压差会不同么？8 M6 K, m4 u/ |
或者说返回路径和信号线之间的电压差和返回路径所在平面的电压是没有关系的么？& W7 \: p2 D2 V

, n' i) x/ R2 L3 C觉得这个问题不应该和回流和阻抗有关有关，现在问题在具体点，DDR3设计规范为什么要求地址和控制参考电源平面，希望高手回答。 # Q" N2 ?* `/ _3 ?# r
作者: crhappy    时间: 2011-12-1 10:43
本帖最后由 crhappy 于 2011-12-1 10:44 编辑 . M  D! w8 X6 }, c, n5 u
beyondoptic 发表于 2011-11-3 16:05 7 P( x# d% x9 ~' {! F2 [' m+ z' {
信号是指信号路径和返回路径之间相邻点的电压差。
" ?& [: ~- a4 v; ], @. p! m
* Z  G" p# I# p8 s比如说DDR3设计有规范要求地址控制信号要参考电源平面 ...

; y$ ^+ F/ o- T! M: @; x7 z" N  B$ W. H9 d% N
有种理解“参考电源平面”的说法是：电源平面与地平面相当于构成一个非常大的电容，因此之间的阻抗也很小很小。也就是当信号参考电源平面时也是在间接的参考地平面。而一般地平面更稳定，参考地平面可能会优于电源平面（当然排除严重地弹和严重不完整性的情况下）。; e8 t0 W/ F. d! e% ~6 ^$ ^
而你所说的“DDR3设计有规范要求地址控制信号要参考电源平面”就要看具体的设计了。在DDR3中，相对地址控制信号而言，时钟信号、数据组信号等都更为重要，因此这些信号就优先参考了地平面。由于PCB设计中的其他因素，比如参考平面中就只有一个地平面，时钟信号、数据组信号都已先参考该平面走线了，而地址控制信号没办法一起参考了，就只能退一步去参考电源平面了。如果你的PCB有条件让这些信号都参考干净的地平面，那肯定最好了。
; J: Q! T8 C5 [/ m! \0 |0 b0 H5 Z7 Z0 k. P: ~- a# x# x
个人理解，有不对的地方，望大家指教！
作者: beyondoptic    时间: 2011-12-1 14:09
crhappy 发表于 2011-11-30 14:43 % v' n9 N0 F% W! ^, e1 |  ?9 Y4 E
有种理解“参考电源平面”的说法是：电源平面与地平面相当于构成一个非常大的电容，因此之间的阻抗也很 ...

. y  j3 N, d8 t: P我这儿以Intel Romley平台DDR3为例，那里面以电源平面参考绝对不是因为地平面不够，反而是要求在完整的地平面挖一个参考电源平面。原因应该是芯片内部和DIMM都参考的电源平面。
8 w* z2 x. f; R% j/ L( g% Z
6 X) |# K# l  WInter Romley的版本是April 2011，下面截图为182页的内容。% H$ P3 D4 P* Z2 T8 o

1.jpg (62.26 KB, 下载次数: 0)

1.jpg
作者: beyondoptic    时间: 2011-12-1 14:35
beyondoptic 发表于 2011-11-2 20:05 ' I+ \' W! W* q9 D* \/ G
信号是指信号路径和返回路径之间相邻点的电压差。8 J9 k$ n. H5 i  i$ R
* {6 ?+ v) U# x- z
比如说DDR3设计有规范要求地址控制信号要参考电源平面 ...
& S0 Z5 J2 }/ n  n  U
我现在理解了，呵呵{:soso_e100:} / V1 U1 h* h- B/ s9 U- R( k2 s
这个是必须从回流来考虑问题的。
作者: redeveryday    时间: 2012-2-10 14:30
我现在发现这个论坛真的很好。能接触到和学到很多有用的东西。



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