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大家可能如果对画PCB没有经验的话，可能不太理解为什么差分线在换层时需要在差分孔旁边打上地孔，这个问题有很多人都不太明白，为什么要这么做，那么我们接下来一起学习一下这个知识！ 如下图所示，为了方便我们好理解我们在PCB板上面只放置了两个座子，两个座子的网络相同，我们对这个网络进行连接，但是我们走线在中间换了一次孔，也就是说一部分线分布在顶层一部分线分布在底层，这个时候大家可以看一下我们信号的传输与电流的返回路径。（下图也是我们PCB的叠层，2/4/6/7/9/11是GND层其他是信号层） 大家可观察一下图一和图二，观察一下我们的电流返回路径在没换层之前是一直在我们的信号线底部传输的，也就是第二层的GND，但是大家再观察一下再我们换层的那个地方返回电流在第二层四散开来（其中红色部分是电流比较密集的地方，蓝色部分基本没有电流） 图一 图二 大家还可以看一下图三，这个返回电流不仅仅只是分布在第二层，还会在其他地层流通，我们的底层那部分信号线与返回电流的传输也是如此。这是我们在过孔旁边不加地空的效果，那么我们接下来尝试一下在我们换层过孔的旁边加一个地过孔试一下 图三 图四 图五 图六 大家可以看到我们图五和图六的仿真图，我们在过孔旁边放置了一个地过孔后的效果，当信号换层是，第二层的返回电流相对于之前更加集中了，不像一开始这么分散。 相信大家在看到我们上面不放置地孔与放置地孔的对比图之后，对我们的信号回流有了一定的概念，这就是一个简单的地孔，但是它可以改善我们的信号质量，那么这个时候我们还可以尝试一下，假如我把这个孔放远一点会有什么效果呢？ 图七 图八 我们可以观察一下图八，可以看到，在过孔放的特别远的情况下，电流的返回路径没有之前靠近信号孔的时候这么好，所以这个时候知道了，我们的地空与换层时的信号过孔尽量要靠经一些，具体距离多少信号质量最佳可以通过仿真得出。 我们在此时再在之前的基础之上改善一下，我们试一下在信号孔附近打上一圈地孔看一下效果。 图九 图十 图十一 我们可以看看图十和图十一的仿真图，对比一下前面只有一个地孔的时候，我们可以看到信号回流效果更好，但不是很明显。 我们的仿真继续，我们尝试一下给这条信号线做一个包地处理，并且每隔一定的距离打上地孔，我们看一下仿真图 图十二 图十三 图十四 图十五 大家可以看一下图十二、图十三 、图十四，在地平面的其他区域基本上是没有返回电流的，返回电流全部集中在我们的信号线下面，这个结果和我们前面全部仿真效果做对比我们可以肯定最后这个方法无疑是最好的。 这个时候我们可以就应该知道为什么我们的差分在换层时需要在旁边打上回流地过孔的原因， 我们在看完以上这些知识点后我们也可以做一个总结： 1、在给差分换层打孔时一定要在旁边打上回流地过孔； 2、在空间允许的情况下给重要信号线做包地处理，并且隔一定的间距打上回流地过孔，这种处理方法信号质量可以保持最佳； 3、我们在扇孔的时候尽量保证每一个GND焊盘旁边都要打上GND过孔； 4、在我们板子设计完成之后需要在空余的地方打上缝合孔，使信号就近回流，改善信号质量。 关注公众号“优特美尔商城”，获取更多电子元器件知识、电路讲解、型号资料、电子资讯，欢迎留言讨论。

在绘制原理图时，人们对系统接地回路（或 GND）符号总是有些想当然。GND 符号遍及原理图的各个角落，而且原理图假定不同的 GND 在印刷电路板 (PCB) 上都将处在相同的电势下。事实上，经过 GND 阻抗的电流会在 PCB 上的 GND 连接之间创建电压差。单端 dc 电路对这些 GND 压差尤其敏感，因为预期的单端电路可转变为差分电路，导致输出误差。 我们以以下所示标准非反相放大器电路为例加以说明。在输入电源 VIN 和输入电阻器 R I 的 GND 电势相等时，适用于我们熟悉的电路增益 1+R F /R I 。因此，100mV 输入信号乘以 10V/V 增益，就等于 1V 的输出。 在下图所示电路中，输入电源 GND 与 R I GND 连接之间已插入一个电压源 V GND2 。结果 = 修改的传输函数 + V GND2 电压 × - R F /R I 反相电路增益。10mV 的 GND 电势差可将所需 1V 输出降低 90mV，降至 0.91V。与所需的 1V 输出相比，这相当于 9% 的相对误差。 在以下所示电路中，当输出电压参考第三个 GND 电势 VGND3 时，传输函数会进一步受到影响。V GND3 电压将直接从前一个输出传输函数中减去。所以与所需的 1V 输出相比，20mV V GND3 电压可将输出电压降至 890mV，相当于 11% 的误差。 使用适当的 PCB 布局技术使电路输入电源、输入电阻器以及输出电压的 GND 处于相同的电势下，这样可减少以上两个实例中出现的问题。最佳解决方案是使用常见的“星形”GND 方法使重要的 GND 连接在物理上相互靠近。这将降低在 GND 连接之间产生的 PCB 阻抗，进而可减少它们之间的任何电压电势差异。在以下所示示例电路原理图与布局中，输入电源、输出电压与输入电阻器的 GND 连接都在 PCB 的顶层挨着。这可防止单端电路变成差分电路！ 总之，下次有任何 dc 电路性能问题时，请检查所有重要 GND 连接的电压电势是否都相等。