Máy bay mặt đất và điện PCB

Tôi đang mô tả một PCB 4 lớp với các ngăn xếp sau: Đầu tín hiệu, Mặt phẳng đất, Mặt phẳng nguồn, Đáy tín hiệu.

Đây là PCB đầu tiên tôi tạo ra như thế này, bao gồm SMPS ồn ào với tần số chuyển đổi 600KHz, cũng như uC 32 MHz và mô-đun 2.4GHz không dây. Tôi muốn cách ly tiếng ồn của các khối khác nhau và ngăn không cho nhiễu vào khối khác, ví dụ, tiếng ồn SMPS và uC không nên can thiệp vào mô-đun không dây. Vì thế, tôi đang chia mặt phẳng nguồn thành ba vùng kín, một vùng cho mỗi điện áp (SMPS 'tạo ra 5.0V và 3.3V và 5.0V từ bộ điều chỉnh tuyến tính 50mA rất nhỏ cho hệ thống bật phụ trợ), nhưng giữ cho mặt đất máy bay không được trang bị và bao gồm tất cả các bảng. SMPS, uC và các khối mô-đun không dây được tách biệt với nhau trên bảng.

Các câu hỏi là:

1. Sự sắp xếp tách ra này sẽ giúp giảm tiếng ồn giữa các mô-đun?
2. Việc đổ đồng lên mặt đất ở mặt trên và mặt dưới có giúp giảm tiếng ồn EMI bên ngoài cho bảng không?
3. Sẽ tốt hơn nếu cũng chia ra các máy bay mặt đất (và NO đất đổ lên trên và bên dưới để tránh một vòng lặp), và kết nối nó trong một thời trang sao? Tôi nghe nói rằng tốt hơn là giữ toàn bộ máy bay mặt đất, nhưng mọi người dường như có phiên bản của riêng mình.

Hiểu biết của tôi là một vị trí mặt đất phải luôn ở dưới hoặc trên dấu vết tín hiệu và công suất để giảm thiểu các vòng lặp và giảm EMI do bảng tạo ra. Ngoài ra, NẾU các khối khác nhau đã được phân tách vật lý trên bảng, dòng trở lại của chúng sẽ chảy trong mặt phẳng không được đặt mà không can thiệp lẫn nhau. Đúng không? Nhưng tôi cũng đọc về việc chia mặt phẳng mặt đất thành các vùng, mỗi vùng cho mỗi subytem và kết nối các khối khác nhau này chỉ trong một điểm (kết nối sao). Đó là tốt hơn và tại sao?

Sự sắp xếp tách ra này sẽ giúp giảm tiếng ồn giữa các mô-đun?

Nếu bạn có nhiều điện áp nguồn và bảng 4 lớp, bạn không có nhiều sự lựa chọn. Bạn phải cung cấp điện áp khác nhau cho các tải khác nhau. Cho dù nó làm giảm hoặc tăng tiếng ồn có liên quan nhiều đến các chi tiết về cách bạn đặt nó ra, không thể chỉ đưa ra một câu trả lời cho câu hỏi này. Tốt hơn là nhìn vào nó, bạn phải chia tách mặt phẳng sức mạnh của mình --- cách tốt nhất để làm điều đó là gì?

Việc đổ đồng lên mặt đất ở mặt trên và mặt dưới có giúp giảm tiếng ồn EMI bên ngoài cho bảng không?

Nó có thể, nếu bạn cung cấp nhiều vias để kết nối khu vực mặt đất lớp ngoài với mặt phẳng mặt đất. Nó cũng sẽ làm cho nhà cung cấp fab của bạn hài lòng vì nó sẽ làm giảm lượng đồng họ phải khắc để làm bảng của bạn.

Cẩn thận mang mặt đất lớp ngoài quá gần với dấu vết 2,4 GHz của bạn bởi vì nếu nó gần hơn, giả sử, 5 tracewidth nó sẽ thay đổi trở kháng đặc trưng của đường trở kháng được kiểm soát của bạn.

Sẽ tốt hơn nếu chia tách mặt phẳng mặt đất (và KHÔNG đổ đất ở mặt trên và mặt dưới để tránh vòng lặp) và kết nối nó theo kiểu sao? Tôi nghe nói rằng tốt hơn là giữ toàn bộ máy bay mặt đất, nhưng mọi người dường như có phiên bản của riêng mình.

Câu trả lời ngắn gọn: không.

Nếu bạn đặc biệt chú ý đến cách bạn chia tách mặt phẳng năng lượng, và nếu mạch của bạn yêu cầu, thì có những trường hợp nó có thể cải thiện mọi thứ.

Nhưng nếu bạn muốn có một câu trả lời duy nhất từ ​​một người gần như không biết gì về mạch điện mà bạn thiết kế, thì câu trả lời tốt nhất là không tách mặt phẳng mặt đất.

Một điều nữa để xem

Chồng của bạn lên là tín hiệu năng lượng mặt đất-tín hiệu. Với sự phân chia trong mặt phẳng điện.

Khi bạn định tuyến trên lớp dưới cùng, cố gắng không vượt qua các phần tách trong mặt phẳng nguồn, bởi vì các dấu vết của lớp dưới đó thực sự sẽ sử dụng mạng điện, chứ không phải là đường dẫn trở lại cho các thành phần tần số cao của tín hiệu.

Ngoài ra, hãy cẩn thận với các tín hiệu (tốc độ cao) nhảy từ lớp trên xuống dưới, bởi vì điều này cũng sẽ yêu cầu chuyển dòng điện trở lại từ lưới điện sang lưới mặt đất. Dòng trở lại này có thể sẽ đi qua tụ tách rời gần nhất --- vì vậy điều tốt nhất thứ hai là đặt một tụ tách rời gần mỗi nơi có dòng điện trở lại cần giao nhau giữa các mặt phẳng. (Điều tốt nhất là không giao thoa giữa các mặt phẳng).

Biên tập

Tôi chắc chắn rằng tất cả các tín hiệu HF không phân tách chéo, nhưng có một vài rãnh DC không thể tránh khỏi chúng. Đó có thể là một vấn đề?

Hãy nghĩ về điều này: khi bạn nói đó là một bản nhạc dc, ý bạn là điện áp không thay đổi hay dòng điện không thay đổi? Những thay đổi hiện tại là những gì gây ra vấn đề với việc chạy trên một phân chia. (Thay đổi điện áp chỉ là vấn đề vì chúng thường gây ra thay đổi hiện tại)

Vì vậy, tùy thuộc vào việc bạn đang nói về tín hiệu "dc" như đường kích hoạt cho nguồn điện được bật một lần khi khởi động và sau đó để lại ở cùng một điện áp hoặc theo dõi nguồn cho một đường ray phụ không phải là ' t đáng làm cho một chia cho.

Một tín hiệu điều khiển DC sẽ không có vấn đề.

Nếu đó là tín hiệu nguồn với dòng tải khác nhau, bạn có thể khắc phục sự cố với các tụ tách rời. Một tụ điện tách rời cho phép những thay đổi tần số cao của dòng điện đi qua con đường ngắn qua tụ điện thay vì con đường dài xuyên qua đường ray.