Kysymys:
Milloin käyttää maatason aukkoja?
helloworld922
2012-09-01 01:47:54 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Olen lukenut enemmän asianmukaisista maadoitustekniikoista ja maatasojen käytöstä.

Luen, että maatasot tarjoavat suuren kapasitanssin vierekkäisten kerrosten kanssa, nopeamman lämmöntuoton ja vähentävät maan induktanssia .

Ainoa alue, josta olen erityisen kiinnostunut, on luotu harha- / loiskapasitanssi. Ymmärrän sen, että siitä on hyötyä tehojännitteille, mutta se saattaa vahingoittaa signaalilinjoja.

Olen lukenut muutaman ehdotuksen kiinteiden pohjatasojen sijoittamisesta ja mietin, ovatko nämä hyviä suosituksia seuraa ja mikä olisi poikkeus näihin ehdotuksiin:

  1. Pidä maataso voimajohtojen / lentokoneiden alla.
  2. Poista maataso signaalilinjoista, erityisesti suurten nopeuksien radoista tai muista hajakapasitanssille altis linja.
  3. Käytä tarkoituksenmukaisesti maasuojarenkaita: Ympäröivät korkean impedanssin linjat matalan impedanssin renkaalla.
  4. Käytä IC: n paikallisia maatasoja (sama pätee voimajohtoihin) / alijärjestelmiä, sitoa sitten kaikki maaperät globaaliin maatasoon yhdessä pisteessä, mieluiten lähellä samaa paikkaa, jossa paikalliset maadoitus- ja paikalliset voimajohdot kohtaavat.
  5. Yritä pitää maataso mahdollisimman yhtenäisenä / kiinteänä .

Onko muita ehdotuksia, jotka minun tulisi ottaa huomioon suunnitellessani piirilevyn maadoitusta / tehoa? Onko tyypillistä suunnitella ensin teho- / maasuunnittelu, ensin signaalin asettelu vai tehdäänkö ne yhdessä?

Minulla on myös muutama kysymys nro 4 ja paikallistasoista:

  2. Pitäisikö minun pitää maailmanlaajuiset maa- / voimakoneet paikallisten lentokoneiden alla?
Neljä vastused:
ajs410
2012-09-06 21:44:39 UTC
view on stackexchange narkive permalink

2) Suosittelen lämpimästi ENNEN katkaisupintaa missä tahansa lähellä nopeita signaaleja. Hajakapasitanssilla ei todellakaan ole liikaa vaikutusta digitaaliseen elektroniikkaan. Yleensä harhakapasitanssi tappaa sinut, kun se luo loissuodattimen op-vahvistimen tuloon.

Itse asiassa on erittäin suositeltavaa käyttää nopeita signaaleja suoraan katkeamattoman yläpuolella. maataso; tätä kutsutaan " mikroliuskaksi". Syynä on se, että suurtaajuinen virta seuraa pienimmän induktanssin polkua. Maatasolla tämä polku on signaalijäljen peilikuva. Tämä minimoi silmukan koon, mikä puolestaan ​​minimoi säteilevän EMI: n.

Erittäin silmiinpistävä esimerkki tästä näkyy Dr. Howard Johnsonin verkkosivustolla. Katso kuvista 8 ja 9 esimerkki suurtaajuisesta virrasta, joka kulkee pienimmän induktanssin polulla. (Jos et tiennyt, Dr.Johnson on auktoriteetti signaalin eheyden puolesta, laajalti kiitetyn "High-Speed ​​Digital Design: A Handbook of Black Magic" -kirjailija)

On tärkeää huomata, että minkä tahansa maatason leikkaus yhden näiden nopeiden digitaalisten signaalien alla lisää silmukan kokoa, koska paluuvirran on kiertävä aukkosi ympärille, mikä johtaa myös lisääntyneisiin päästöihin. Haluat täysin katkeamattoman tason kaikkien digitaalisten signaaliesi alle. On myös tärkeää huomata, että voimataso on myös vertailutaso aivan kuten maataso, ja suurtaajuuksellisesta näkökulmasta nämä kaksi tasoa on kytketty ohituskondensaattoreiden kautta, joten voit harkita suurtaajuista paluuvirtaa "hypätä" lentokoneet korkkien lähellä.

3) Jos sinulla on hyvä maataso, ei ole melkein mitään syytä käyttää vartijajälkeä. Poikkeus olisi aiemmin mainitsemani op-vahvistin, koska olet saattanut leikata maatasoa sen alla. Mutta sinun on silti huolehdittava suojajäljen loiskapasitanssista. Jälleen kerran Dr. Johnson on täällä auttamassa kauniita kuvia.

4.1) Uskon, että useilla pienillä piireillä on paremmat induktanssiominaisuudet, koska ne ovat rinnakkain verrattuna yhteen suureen viemällä suunnilleen saman määrän tilaa. Valitettavasti en muista, mitä luin, mikä sai minut uskomaan tähän. Mielestäni se johtuu siitä, että via-induktanssi on lineaarisesti käänteisesti verrannollinen säteeseen, mutta via-alue on neliöllisesti suoraan verrannollinen säteeseen. (lähde: tohtori Johnson uudelleen) Suurenna läpisyöttösäde 2x suuremmaksi, ja sillä on puolet induktanssista, mutta se vie nelinkertaisen alueen.

Mainitsit erityisesti digitaalisen signaalin, mutta olettaa, että nopeiden analogisten signaalien tulisi noudattaa samoja suosituksia?
Uskon, että se riippuu enimmäkseen siitä, mihin signaali on kytketty. Digitaalisissa piireissä pienellä lisäkapasitanssilla ei ole juuri mitään vaikutusta. Analogisissa piireissä, varsinkin erittäin herkissä op-vahvistimissa, tämä pieni kapasitanssi voi saada op-vahvistimen värähtelemään. (jatkui...)
"Suurella nopeudella" tarkoitan yleensä yli 10 MHz: n taajuutta. Itse asiassa digitaaliset signaalit ovat yleensä vielä nopeampia terävien reunojen luomiseen tarvittavien harmonisten yliaaltojen vuoksi, joten 10 MHz: n digitaalinen signaali saattaa sisältää 100 MHz: n taajuuksia. Tämä on toisin kuin 10 MHz: n analoginen signaali, joka todella sisältää vain 10 MHz: n taajuuksia. Jos siis "nopealla analogisella" tarkoitat mikroaaltotaajuutta, olen epämiellyttävä antaa suosituksia, koska en ole koskaan tehnyt tällaista suunnittelua. Tiedän, että loiskapasitanssi on valtava huolenaihe tällä tasolla.
Mielenkiintoista oli, että luin juuri TI-sovellussovelluksen, ja he, ellei luen väärin, suosittelevat kuparin leikkaamista DisplayPort-liittimen alta epäjatkuvuuksien välttämiseksi."Vältä metallikerroksia ja jälkiä DisplayPort-liittimien tyynyjen alla tai välillä, jotta impedanssit sopisivat paremmin. Muuten ne aiheuttavat differentiaalisen impedanssin laskevan alle 75 Ω: n ja epäonnistuvat levyssä TDR-testauksen aikana."http://www.ti.com/product/SN75DP126/datasheet/layout
@philby, DisplayPort käyttää differentiaalisignalointia, joten gnd-tasossa ei ole paluuvirtaa - joten ne voivat perustella gnd / pwr-tason poistamisen signaalien alta.
@ajs410, neuvosi vartijajäljistä (# 3) ovat totta vain, jos gnd-taso on hyvin lähellä jälkeä (<15mil).Jos gnd on piirilevyn toisella puolella (62mil), vain 5-7 miljoonan päässä oleva gnd-jälki voi vähentää merkittävästi silmukan pinta-alaa.
OP mainitsee paikallisen gnd-kaadon kiinnittämisen maailmanlaajuiseen gnd-tasoon vain yhdessä pisteessä.Tämä on erittäin huono idea, jonka yksi erittäin tuottelias juliste on levittänyt tälle sivustolle.Jos lisäät ylimmän kerroksen gnd pour, sinun tulisi käyttää monia läpivientiä ommellaksesi sen pääkehoon ja viikset tulisi levittää koko alueelle.On joitain hyvin erityisiä tapauksia, jotka voisivat hyötyä yhden pisteen gnd-yhteydestä - mutta silloinkin sinun ei todennäköisesti pitäisi tehdä sitä.
Jayprakash Shet
2012-09-05 19:19:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Mitä tulee paikallisten maatasojen yhdistämiseen maailmanlaajuiseen maatasoon, on parempi käyttää useita pieniä aukkoja, koska se auttaa jakamaan virtaa ja myös piirilevyn rikkoutumisaste on minimoitu paitsi paremman lämmöntuotannon aikaansaamiseksi.

Ei ole haittaa pitää maailmanlaajuisia maa- / voimatasoja paikallisten lentokoneiden alla ikään kuin havaitsisit monikerroksisia piirilevyjä, sitä noudatetaan.

Stuart Ponder
2015-03-07 13:01:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ole varovainen, ettet määritä löyhästi suurtaajuutta.

Siirtojohtotehosteet, jotka vaativat mikroliuska- tai nauhalinjan tekniikkaa, kannattaa harkita, kun linjan pituus on 1/100 tai enemmän signaalin korkeimmasta taajuudesta. huolenaihe (Ulaby). Joten tämä on hyödyllistä mikroaaltouuneille. Esimerkiksi 1 GHz: n aaltomuodon ilmassa pituus on 30 cm, mutta FR-4: ssä sillä on noin puolet siitä (neliömetri epsilon r: n, suhteellinen läpäisevyys FR-4: lle on noin 4 koostumuksesta riippuen). Siksi muutaman senttimetrin pituinen jälki olisi ehdottomasti huolestuttava 1 GHz: n taajuudelle.

10 MHz: n siirtolinjan vaikutukset ovat tuskin havaittavissa. 10 MHz: n viides yliaalto on 50 MHz, ja FR-4: ssä se olisi noin 150x10 ^ 6 m / s / 50x10 ^ 6 = 3 metriä. Joten 30 cm: n pituisessa bussissa saatetaan kokea vaihevääristymien alku.

Todellinen huolenaihe on melu. Asettamalla riittävän leveä jälki maatasolle, signaalin energia etenee alustan läpi jäljen ja maatason välillä (Poynting). Ja muista lähteistä peräisin oleva EMI ei pääse sisään.

Mikroliuskajohdoilla on ominainen impedanssi, joka määräytyy juovan leveyden ja alustan paksuuden ja materiaalin mukaan; ohuemmilla jälkillä on suurempi ominaisimpedanssi. Vapaan ilman impedanssi on 377 ohmia. Kun jäljen Zo lähestyy tätä lukua, se alkaa säteillä. Jopa maatasolla. Samalla tavalla substraatin sakeuttamisella on sama vaikutus. Huomaa, että kun työskentelet suurella taajuudella, impedanssi on avain ... päättäminen, sovitus ... riittävän pitkällä väylällä on mitattavissa olevat heijastukset, ellei sitä päätetä oikein.

Tiheiden rakenteiden kanssa tarvitaan kuitenkin ohutta jälkiä. Joten, kompromissi jotain.

Sergei Gorbikov
2017-03-14 18:31:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jotta mikroliuskajohdon impedanssi säilyy muuttumattomana maatasotasolla, the-aukon on sijaittava vähintään kahden mikroliuskan leveyden päässä : stä (jos mikroliuska on projisoitu pystysuoraan maatasoon).

Alla on useita kuvia 3D-kenttäratkaisijasta, joka näyttää sähkökentän jakautumisen mikroliuskan sisällä ja virtatiheyden maatasossa.Johtopäätös tähän ei ole melkein lainkaan kenttää tai virtaa kahden leveyden päässä mikroliuskasta. Joten maatasotasot voidaan sallia tässä.

Kuva 1: Sähkökentän poikkileikkaus kohtisuorassa nauhalinjaan nähden.2D-näkymä. enter image description here Kuva 2: Sähkökentän poikkileikkaus kohtisuorassa nauhalinjaan nähden.3D-näkymä. enter image description here Kuva 3: Virrantiheys maatasossa.2D-näkymä enter image description here Kuva 4: Virrantiheys maatasossa.3D-näkymä enter image description here



ⓘ
Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...