關(guān)于返回路徑與返回電流

還記得初中物理，玩過毛發(fā)摩擦橡膠棒，產(chǎn)生電荷。這里的電荷是靜電。帶電的物質(zhì)里自由電荷按照一定的方向移動，產(chǎn)生了電流。所以電壓的存在是產(chǎn)生電流的基礎(chǔ)，這一點是明確的。

之前學(xué)習(xí)中，有一點是疑惑的：電路是不是一定要回路？換句話說，為什么有返回路徑？

生活中，產(chǎn)生的靜電，電壓是瞬時的，電流也是瞬時電流，沒有回流的。但在實際應(yīng)用中，我們需要的是長期穩(wěn)定且持續(xù)的電流。電荷沿電線從電源一極搬到了另一極，同時電源內(nèi)部釋放能量，內(nèi)部反向搬運電荷，所以電勢差不會消失，電流就保持穩(wěn)定了。

這時候，閉合環(huán)路會一直存在。電路中任意的信號都以一個閉合回路的形式存在，電流總是在環(huán)路中流動。

信號通常借助于地和電源平面來完成回流。需要注意的是，高頻信號和低頻信號的回流路徑的選擇是不相同的，低頻信號選擇的是阻抗最低的路徑，高頻信號選擇的是感抗最低的路徑。

信號路徑切換，參考平面發(fā)生改變的回流，需要注意平面電壓，或者并聯(lián)低電感的去耦電容，但更多是用返回地孔，靠近信號過孔，有些資料給出的距離是≤100mil方式來處理，也有資料給出的距離是≤80mil，這個取決于產(chǎn)生的實際設(shè)計情況。

差分信號發(fā)的回流，同一層兩根線之間的耦合，這里的耦合有緊耦合和松耦合的區(qū)分，對內(nèi)兩個信號互相為返回路徑，是不是就不考慮參考平面？受制于芯片工藝，過孔轉(zhuǎn)換等因素，差分信號無法完全實現(xiàn)對稱，不可避免存在共模分量，還是建議通過參考平面來實現(xiàn)回流。

參考電源面的回流，如果電源層與地層距離比較近，也就是介質(zhì)層比較薄，耦合大阻抗小，其實影響不大。但是如果距離比較遠，到達發(fā)送端后，電源平面回到地平面，回流就會有影響，這種情況還是需要注意的。

介質(zhì)厚度H為4mil，入射電流和返回電流的情況：

介質(zhì)厚度H為40mil，入射電流和返回電流的情況：

結(jié)論：返回路徑上回流的大小與返回路徑和信號路徑的距離有關(guān)。

審核編輯 ：李倩