高速電路PCB的網(wǎng)絡(luò)和傳輸線是怎樣設(shè)計的

嚴(yán)格地講，網(wǎng)絡(luò)是一個限于低速、集總參數(shù)電路的概念。如圖1所示，不管元件Pl的引腳A到元件R1、P2、P3的B、C、D引腳互連用哪種物理連接（微帶線、帶狀線、同軸電纜還是跳線），也不管中間是否經(jīng)歷過孔或是線寬變化，引腳B、C、D上都能實時和不失真地反映引腳A的波形變化。當(dāng)然，這是一種理想狀況，然而對于低速信號是合理的，因此，A、B、C、D之間的任何連接為一個網(wǎng)絡(luò)（節(jié)點），如圖1所示的黑線為網(wǎng)絡(luò)Netl。

但是，對于高速信號，如第3章所講的就完全不是這樣了，一個信號從引腳A輸出，到達(dá)D可能完全失真，而且也完全不考慮信號電流是如何返回的，所以需引入傳輸線的概念。傳輸線的原理在第3章已有詳細(xì)介紹，在此僅澄清概念上的混淆。

如圖2所示，傳輸線用于信號從一個地方傳輸?shù)搅硪粋€地方，它包括兩條路徑：信號路徑和返回路徑，信號路徑只是構(gòu)成信號傳輸系統(tǒng)的一部分。

圖1 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點 圖2 傳輸線由信號路徑和返回路徑組成

那么信號從一點到另一點，比如說從圖1所示中的A到D不再是實時無失真的了，它們之間的任何金屬互連線已經(jīng)不能簡單地抽象為一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，而必須用具有一定電特性的特性阻抗和時延的元件去描述，而且，還要為這條任何金屬互連線上的電流找一個返回路徑，兩者之間還要形成電場，如圖2所示的虛線箭頭。這就是傳輸線和網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別，在高速電路中，幾乎會遺忘網(wǎng)絡(luò)中的一個概念：傳輸線。

微帶線、帶狀線都只是傳輸線的一種形式。而走線則是這些傳輸線的信號路徑在PCB上的物理實現(xiàn)，比如，PCB表層的走線就是微帶線的一部分，而層間走線則是帶狀線的一部分，要實現(xiàn)信號傳輸，就要為它尋找一個返回路徑，在PCB上的返回路徑就是參考平面或信號路徑周圍的其他導(dǎo)體，甚至自由空間。