维护地线不起维护作用用对情形太重要了

工程界常常运用维护地线进行阻隔，来按捺信号间的彼此搅扰。确实，维护地线有时能够进步信号间的阻隔度，可是维护地线并不是总是有用的，有时乃至反而会使搅扰愈加恶化。运用维护地线有必要依据实在的状况仔细分析，并仔细处理。

维护地线是指在两个信号线之间刺进一根网络为GND的走线，用于将两个信号阻隔开，地线两头打GND过孔和GND平面相连，如图所示。有时灵敏信号的两边都放置维护地线。

要想参加维护地线，首要有必要把两个信号线的距离拉开到足以包容一根维护地线的空间，因为拉开了信号线的距离，即便不刺进维护地线，也会减小串扰。刺进维护地线会有多大的作用？

低频模拟信号包地

咱们来看表层微带线状况下串扰的巨细。假定走线是50Ω阻抗操控的，线宽为6mil，介质厚度为3.6mil，介电常数为4.5。并假定两路信号都是载波频率为30Mhz，带宽为2Mhz的模拟信号。

下图显现了三种状况下的远端串扰状况。当线距离为6mil时，因为两条线严密耦合，远端串扰较大。把距离增加到18mil，远端串扰显着减小。进一步，在两条线之间参加维护地线，地线两头运用过孔连接到地上，远端串扰进一步减小。

关于低频模拟信号之间的阻隔，维护地线确实很有用。这也是许多低频板上常常见到的“包地”的原因。可是假如需求阻隔的数字信号，状况会有所不同。咱们分表层走线和内层带状线两种状况来评论维护地线对数字信号的阻隔作用。以下评论我没假定PCB走线都是50Ω阻抗操控的。

表层走线

依然运用上面的表层走线叠层结构，线宽为6mil，介质厚度为3.6mil，介电常数为4.5。进犯信号为上升时间Tr=200ps的阶跃波形。考虑以下三种状况下的近端串扰和远端串扰的状况，如下图所示，其间耦合段长度为2000mil。

Case1：两条走线距离gap=1w（w=6mil标明线宽）

Case2：两条走线距离gap=3w，只是拉大路能够放下一条维护线的距离，但不适用维护线。

Case3：两条线距离gap=3w，中心运用维护地线，并在两头打GND过孔。

下图显现了三种状况下串扰波形，无论是近端串扰仍是远端串扰，走线距离从1w增加到3w时，串扰都显着减小。在此基础上，走线间刺进维护地线，串扰如下图中Case 3所示，比较Case 2，刺进维护地线，不光没有起到进一步减小串扰的作用，反而增大了串扰噪声。

这个比如标明拉开走线距离是最有用的的减小串扰的办法。维护地线假如运用不当，或许反而会恶化串扰，因而，在运用维护地线时需求依据实在的状况仔细分析。维护地线要想起到应有的阻隔作用，需求在地线上增加许多GND过孔，过孔距离应小于1/10λ，如图所示。λ为信号中最高频率成分对应的波长。

内层走线

关于内层走线，如下图

介电常数为4.5，阻抗为50Ω。考虑到下图三种状况。进犯信号为上升时间Tr=200ps的阶跃波形，入射信号起伏500mv，耦合长度为2000mil，近端串扰如图所示，参加了维护地线，近端串扰从3.44mV进一步减小到了0.5mV。信号阻隔度进步了16B。关于内层走线，参加维护地线能轻松的取得更大的阻隔度。

关于表层走线来说，运用密布型的GND过孔，对提高阻隔作用是有优点的。可是关于内层走线来说，运用密布型的GND过孔简直得不到额定的优点，下图对比了GND过孔距离为2000mil（维护地线两头打GND过孔）和GND过孔距离为400mil时的近端串扰状况，串扰量基本上没有改变。

距离增加到5w时状况如何

当走线距离进一步加大，维护地线仍保持在6mil的线宽时，关于表层走线来说，维护地线的作用减小。下图中，两条线距离拉到5w时，两种状况下近端串扰和远端串扰量和不运用维护地线状况适当，没有显着改进。因而关于表层走线来说，走线距离很大时，中心再参加维护地线，简直没什么作用，假如处理欠好反而会使串扰恶化。

关于内层走线来说，维护地线依然会起很大作用。如下图，内层距离为5W，两种状况下近端串扰噪声波形如图。中心参加了维护地线，能显着改进近端串扰。

定论

维护地线对低频模拟信号的阻隔一般都是有用的。可是在数字信号之间的维护走线并不是那么有用，有时反而会使状况更恶化。

关于表层走线，假如维护地线的GDN孔距离很大，或许会使串扰愈加严峻，有必要运用十分密布的GND孔才干起到阻隔的作用。关于内层走线，维护地线能够减小近端串扰。