Diseño de PCB, problemas con el plano de tierra y el plano de potencia

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Esta es la primera vez que estoy diseñando un PCB de 4 capas. El circuito funcionará en múltiples frecuencias: la parte de adquisición de señal funciona en pocos Hz a 200 Hz (máx.), Pero una parte del circuito generará 13.56MHz. La fuente de alimentación es 3.3V de una batería Lipo. Estoy planeando apilar las capas de la siguiente manera:

  1. Signal

  2. Plano del suelo

  3. Power Plane

  4. Signal

Estoy usando KiCad. Ya he creado el plano de tierra y el plano de poder. He conectado el terminal negativo de la batería al plano de tierra a través de. El esquema tiene muchos circuitos integrados que requieren terreno. Solo estoy conectando esas almohadillas al plano de tierra por medio de vías también.

Mi pregunta es : ¿Tengo que enrutar las conexiones en la capa del plano de tierra (todas ellas juntas, quiero decir, tengo que conectarlas nuevamente en la capa 2 del plano de tierra de mi PCB)? ) o las vías de los IC Pads (que se supone que están conectados a tierra como esquemas) al plano de tierra servirán? Según tengo entendido, el plano de tierra está lleno de cobre a menos que dirija alguna señal a través de ellos.

    
pregunta sbz

2 respuestas

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En KiCad, para crear un plano GND, debe usar el botón "Agregar zonas rellenas" de la barra de herramientas que normalmente se ve en el lado derecho de la pantalla. Seleccione la capa en la que desea que esté esta zona y dibuje su plano. Por lo general, desearía cubrir toda la capa con esta zona / plano GND.

Después de hacer esto, cada GND normal que lo agregues pasará automáticamente a través de todas las capas y también se conectará automáticamente al plano GND. Mencioné normal a través de, ya que existen las vías ocultas y enterradas, lo que no significa necesariamente que se conecten automáticamente a sus vías de GND.

Al final, puedes controlar de todos modos si hay una conexión o no. Si se muestra que su vía tiene una línea blanca delgada adjunta, que parece estar conectada a un pin IC GND o algún otro punto GND en su placa, entonces sabe que no se ha realizado la conexión prevista a la GND.

    
respondido por el nickagian
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Según entiendo, el plano de tierra está lleno de cobre a menos que yo dirija alguna señal a través de ellos.

Si tiene un plano de tierra, no enrute las pistas a través de él. Eso derrota al objeto de tener un plano de tierra. Está bien que el plano de tierra tenga orificios por donde pasan las señales de señal / potencia, pero no permita que los orificios se unan en una ranura.

Las vías hacia el plano de tierra ininterrumpido estarán bien. Pero ten en cuenta que un plano de tierra no es resistencia cero. Es de cobre real, tiene una resistencia pequeña y finita, y se extiende de modo que tiene una inductancia finita, por lo que las corrientes que fluyen a través de él pueden generar voltajes. Coloque sus componentes sensibles para que no vean los voltajes generados por corrientes pesadas o que cambian rápidamente. Esto a menudo funciona bien con un plano de planta razonable (el análogo aquí, el poder allí, la lógica allá), pero aún así es demasiado fácil desordenar. Si deja que los orificios se alineen para hacer ranuras, o enrute señales de ruta a través de su plano de tierra, esto aumenta su inductancia y resistencia dramáticamente, y aumenta la interferencia de alta corriente a regiones sensibles, así que no.

Si solo tiene un riel de alimentación y solo circuitos integrados lógicos, entonces un plano de potencia tiene sentido. En un panel de señales mixtas, tiende a no funcionar en su beneficio, ya que incluso si no tiene varios rieles, probablemente querrá varias regiones de distribución diferentes, un riel "silencioso" para sus rieles analógicos y "ruidosos" para la lógica. u osciladores, cada uno filtrado individualmente. Dirige tu poder con pistas, por todos los medios principalmente en la capa 3, pero no te estreses demasiado por poner energía y señales en las tres capas que no están en tierra.

¿Mencioné no correr pistas a través de tu plano de tierra?

    
respondido por el Neil_UK

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