保護走線實例詳解

保護走線廣泛地出現在模擬設計中。在一個兩層板的音頻電路中。沒有完整的地平面，如果在一個敏感輸入電路兩邊并行走一對接地的走線，串擾可以減少一個數量級。

在數字電路中，一個完整的地平面可以帶來接地保護走線的大部分好處，但保護走線比完整的地平面更有優勢。

依據經驗法則，在兩條微帶之間插入兩端接地的第三條線，兩條微帶之間的耦合則會減半。如果第三條線通過很多通孔連接到地平面，它們的耦合將再減半。如果有不止一個地平面層，那么要在每條保護走線的兩端接地，而不要在中間接地。

在數字電路中，如果兩條走線之間的距離足夠允許引入一條保護走線，那么耦合通常已尼很低，而保護走線也沒有必要了，詳細情況參見下例。

例：保護走線的計算

在圖5.12中，兩條走線按三走線的寬度布放，這樣剛好足夠有一條保護走線的空間。估計串擾會是多少呢？

運用式串擾的數值不可能更差于：

中心線間隔是0.040，而且走線高度是0.005，因此D/H的比值是8：

在一個數字系統中，這樣的串擾是沒有必要擔心的。

多大串擾就太多了呢？在模擬系統中，大功率信號穿過低電平輸入信號時需要非常高的抗串擾能力。那于混全使用不類型邏輯系列產品數字系統，當信號電壓較高的元件與信號電壓較低的元件接近的時候，將會對串擾問題比較敏感。

通常，對于同一種邏輯類型的數字系統，相近的線路之間的串擾電平在1~3%比較好。這里假設有一個完整的接地平面，從而使每條線只和它最近的線相互影響。來自其他較遠的線的交叉耦合是可以忽略的。使用平行或指狀接地系統時，許多線對互相影響，在計算一個給定信號總的串擾電平之前，必須算出所有串擾的影響之和。

圖5.13舉例說明了保護走線的典型應用。驅動器沿著走線A傳輸一個已知的電壓階躍，在走線B或走線C上可以接收到由這一信號引走的串擾。走線是26IN長，特性阻抗是50Ω。

圖5.14顯示了微帶系統中各種不同的階躍響應。

大的脈沖是線A和B之間的串擾，線C未連接。中間的脈沖是從A到C的串擾，線B未連接。如式
所預測的，它比A到B的干擾小4倍。

如果走線B的兩端短接到地。則從A到C的耦合最小，這個耦合大約是中間走線耦合的一半。這就是保護走線的耦合減半的效果。