Señal de CA y plano de tierra con otra traza que pasa entre sí: ¿es esto malo?

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Al aprender acerca de cómo reducir las emisiones de EMI de un circuito, he aprendido la importancia de un plano de tierra, ya que permite que el retorno de corriente para una señal de CA en una capa adyacente fluya directamente bajo la traza de esa señal, debido a eso La ruta de retorno tiene la inductancia más baja debido al área de bucle más pequeña, lo que también reduce EMI.

Lo que ahora me pregunto es: ¿qué pasa si algo se interpone entre las dos capas en cuestión? En particular, ¿qué sucede si tengo un plano de potencia o trazas de potencia entre mi rastreo de señal y el plano de tierra que permite su retorno de corriente?

He aprendido que la corriente de retorno puede de hecho (confusamente) saltar entre los planos de tierra y de energía por cualquier capacitor de desacoplamiento en el camino. Consulte aquí . Esto no suena muy bien, así que estoy considerando no tener un plano de poder, y en lugar de eso simplemente estoy ejecutando trazas de poder donde las necesito. Sin embargo, me pregunto si ocurrirá algo malo si ejecuto un rastreo de potencia en una capa entre una señal de CA y su ruta de retorno. Considere este ejemplo, representado crudamente:

Enprimerlugar,¿lapresenciadelalíneaeléctrica(amarilla)interrumpirálarutaderetornoactualrepresentada?

Y,ensegundolugar,quizásmáspreocupante,latrazadepotenciaamarillaviajadirectamenteatravésdel"bucle" formado entre mi traza (rojo) y su ruta de retorno actual en la capa GND, presumiblemente luego sujeta al campo resultante (electro magnético?) que ocurre dentro de este bucle. ¿Ese campo luego inducirá corrientes de CA adicionales en la traza de potencia?

¿O hay una mejor manera de enrutar la potencia? ¿Debería enrutarlo solo en las capas de superficie y tener las capas internas como GND solamente?

    
pregunta beammy

2 respuestas

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Un plano de potencia es un plano de referencia tan bueno como un plano de tierra, y servirá como la trayectoria de retorno / plano de referencia para su capa de señal adyacente y para una tierra de CA tan buena como la de CA. el plano del suelo es, por lo que no hay razón para hacer las circunvoluciones que describe.

    
respondido por el ThreePhaseEel
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Para placas con muchos requisitos de enrutamiento de alta frecuencia, el problema se resuelve utilizando más capas y asignando más de ellas a planos de tierra. Por ejemplo, un tablero de 6 capas puede usar un stackup como este:

  1. capa de enrutamiento de superficie
  2. capa de base de referencia para 1 & 3
  3. capa de enrutamiento interna
  4. plano de potencia (puede segmentarse si hay más de un riel de voltaje)
  5. capa de base de referencia para 6
  6. capa de enrutamiento de superficie

Con dicho esquema, la separación entre las capas 1-2, 2-3 y 5-6 se selecciona de modo que la impedancia de traza al plano de tierra de referencia se pueda controlar de acuerdo con los requisitos. Para la simetría del stackup, el espaciado 4-5 a menudo se hace igual al espaciado 2-3. La separación de 3-4 se hace al menos tres o más veces más grande que las otras separaciones y se convierte en el núcleo predominante de la tabla terminada y, por lo general, se ajusta para llegar al grosor total de la placa deseada.

La mayoría de las tiendas de fabricación de tableros pueden personalizar el espacio entre capas para satisfacer las necesidades calculadas para un diseño de diseño de tablero determinado. Sin embargo, dado que muchos lectores aquí son ingenieros que se ocupan de la fabricación de tableros de bajo volumen o de aficionados que buscan el costo más bajo, es necesario preguntarle a la tienda de prototipos de PCB qué paquetes estándar tienen ANTES de comenzar su diseño de diseño. A continuación, utiliza esos números al calcular los anchos de traza para lograr la impedancia de traza requerida para los planos de referencia. Tenga en cuenta que no todas las tiendas de prototipos utilizan la misma pila de capas, así que tenga en cuenta que un diseño controlado por impedancia de rastreo para una tienda puede no funcionar correctamente si la producción se traslada a otra tienda que utiliza números diferentes en su pila de pila predeterminada.

Cuando se utiliza un diseño de apilamiento en particular, es una muy buena idea incluir un dibujo de fabricación con el material gráfico de su tablero que indique explícitamente los espaciados de apilamiento. Además, si está en el campamento de bajo volumen y está utilizando uno de los diversos prototipos o servicios de PCB por lotes, intente evitar las tiendas que ignoran su dibujo de fabricación. Una tienda decente examinará y considerará su dibujo y le dará su opinión si no puede proporcionar sus requisitos de sus selecciones de pila estándar.

    
respondido por el Michael Karas

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