Реальный текущий обратный путь

Теория говорит, что текущий обратный путь на высокой частоте находится на опорной плоскости прямо под (или над) дорожкой сигнала.

Я знаю, что это правда, и я всегда предполагал, что это так, но я хотел бы понять это правильно.

Моя проблема в том, что это может быть плоскость питания или заземления для эталонной плоскости.

Если мы используем 6-слойный стек:

Сигнал

Земля плоскость

Сигнал

Сигнал

PWR самолет

Сигнал

Если мы возьмем в качестве примера два устройства U3 и U4 на нижнем уровне (со ссылкой на схему питания Vdd), где U3 имеет вывод Tx, подключенный к выводу Rx на U4: когда U3 выводит 1, ток идет:

Питание Vdd=>U3 Vdd pin=>U3 Tx pin=> U4 Rx Pin=> U4 Vss Pin=> а затем?

Как ток проходит от контакта U4 Vss к схеме питания Vdd? Конденсатор? Потому что нет связи, как вы можете видеть на картинке/

Также почему ток не течет по плану GND? Индуктивность, созданная при переходе на план GND, намного больше, чем индуктивность, созданная при переходе на план Vdd?

Теперь, если мы возьмем тот же пример, но на верхнем слое (со ссылкой на заземляющую плоскость):

Когда U1 выводит 0, я прав, чтобы предположить, что ток идет:

Питание Gnd=>U1 Vss pin=>U1 Tx pin=> U2 Rx Pin=> U2 VddPin=> еще раз, а затем?

Как ток проходит от контакта U2 Vdd к схеме питания Gnd? Конденсатор?

Также почему ток не течет на план Vdd? Индуктивность, созданная при переходе на план Vdd, намного больше, чем индуктивность, созданная при переходе на план Vdd?

Другой вопрос, связанный с ответом, заключается в том, что, если эталонная плоскость питания не имеет того же напряжения, что и напряжение питания U1 и U2? Это все еще работает как эталонная плоскость мощности?

Редактировать: Вот рисунок стека и компонентов, о которых я говорю для пояснения:введите описание изображения здесь

Нарисовать картинку; не используйте двусмысленные слова.
Да, пожалуйста. Начал читать и бросил на полпути. Потенциально интересный вопрос с потенциально интересными ответами, но пока непонятный.
Я сделал, так лучше?

Ответы (1)

Теория говорит, что текущий обратный путь на высокой частоте находится на опорной плоскости прямо под (или над) дорожкой сигнала. Я знаю, что это правда, и я всегда предполагал, что это так, но я хотел бы понять это правильно.

Слишком много двусмысленных слов, описывающих ваши сценарии, поэтому нарисуйте картинку, а пока подумайте, что происходит, когда у вас есть обратный ток постоянного тока в заземляющем слое:

введите описание изображения здесь

Путь, по которому идет постоянный ток, является путем наименьшего сопротивления, поэтому постоянный ток предпочитает прямой путь от через 1 к через 2. Для переменного тока вы должны учитывать, что путь для обратного тока является как путем наименьшего сопротивления, так и путем наименьшего сопротивления. реактивное сопротивление. Путь наименьшего реактивного сопротивления — это путь наименьшей индуктивности:введите описание изображения здесь

Таким образом, чтобы свести к минимуму индуктивный контур (и импеданс, который он может иметь), переменный ток пойдет по пути с наименьшей индуктивностью, который находится непосредственно под верхней дорожкой, по которой протекает прямой ток.

Источник изображения

Добавил рисунок для пояснения. Но я понимаю теорию о том, что ток проходит по пути с наименьшей индуктивностью, вопрос в том, как он перепрыгивает с вывода Vss на плоскость PWR, потому что он должен где-то проходить. Насколько больше петля, чтобы перейти к плоскости GND, по сравнению с этим прыжком, я не знаю, где.
Все микросхемы должны иметь соединения GND и Vcc с плоскостями заземления и плоскостями питания. На вашей схеме этого не видно. Все микросхемы в такой ситуации должны иметь развязки по питанию. На вашей схеме этого не видно. GP и PP естественным образом связаны емкостной связью, плюс добавьте все развязки, а PP и GP делят сигнальные токи переменного тока (независимо от различий в постоянном напряжении).
Очевидно, что у них есть оба соединения GND и Vcc, но ток в U4 течет от контакта Rx к контакту GND, а не к контакту Vdd. И вторая часть, это именно мой вопрос, проходит ли путь тока через развязывающий конденсатор? Потому что, если это так, это означает, что индуктивность конденсатора меньше, чем индуктивность петли, созданной, если вы переходите к плоскости GND.
Вы имеете в виду "сопротивление конденсатора"?
Да, моя беда в том, что если от вывода Vss он идет через конденсатор, то в плоскость PWR это означает, что (импеданс конденсатора + импеданс контура, созданного на плоскости PWR) < импеданс контура, созданного переходом непосредственно в плоскость GND