Físicamente, ¿qué es y cómo hacer un anti pad?

1. ¿Realmente estás haciendo una tabla de 3 capas? Eso suele ser una mala idea por razones de simetría. La junta tenderá a deformarse. Si realmente está creando una placa de 4 capas pero solo mencionó tres de las capas, aún es mejor equilibrar las capas planas y de señal. Así que prefieres tener 1. señal 2. plano 3. plano 4. señal, por ejemplo.

2. En qué frecuencia está operando. No voy a hacer los cálculos, pero si está trabajando por debajo de 100 MHz, no me preocuparía demasiado el efecto de piel (la razón por la que "la ruta de retorno para la capa 1 es la parte superior del plano y la ruta de retorno para la capa 3 es la parte inferior del plano ").

3. Incluso si el efecto de la piel es un problema, hay una ruta de impedancia muy baja desde la parte superior del plano hasta la parte inferior del plano, simplemente pase por el cobre.

4. Un antipad es solo un vacío en la capa plana alrededor de una vía. Evita que el avión sea cortocircuitado a la vía. Un antipad no hace un camino para que la corriente fluya a ninguna parte. Es un vacío que impide que la corriente fluya donde usted no quiere que lo haga.

5. La mayoría de las herramientas CAD crearán automáticamente un antipad cada vez que coloques una vía que no esté asociada con la misma red que el avión. Si no lo hicieran, todas las vías serían un cortocircuito para todos los aviones.

6. Los planos son capas donde hay cobre en todas partes, excepto donde se coloca una entidad en la capa. Si, después de lo que he dicho hasta ahora, aún desea colocar un antipadal manualmente, puede hacerlo simplemente colocando una función circular (o cualquier forma que desee) en la capa plana de su herramienta CAD.

Nota: si cambia a una pila de 4 capas y quiere tener una transición de señal de alta velocidad de L1 a L4, entonces quiere proporcionar una forma para que la corriente de retorno pase a la transición de L2 a L3. Dado que L2 y L3 son generalmente de potencia y tierra, generalmente lo haría utilizando un condensador que conecta esas dos redes, en lugar de proporcionar una ruta de corriente de CC. Si su frecuencia de operación es inferior a 1 GHz, la ruta de L2 a una capa externa, a través del condensador, y luego volver a L3 es generalmente aceptable, aunque sí introduce una discontinuidad inductiva en la línea de transmisión. Si realmente necesita determinar la integridad de la señal, tendrá que realizar algunas simulaciones detalladas para optimizar el diseño.

Este es un caso de muchos problemas, casi nada. El estilo de Ott es desafortunadamente demasiado detallado a veces, y los dibujos son, francamente, atrozmente confusos. Un anti-pad es simplemente el agujero en el avión, y ya está allí en cualquier CAD sano. La única pregunta es qué tamaño debe tener el orificio, aparte de los problemas de fabricación de la placa.

En primer lugar, debe calcular la profundidad de la piel para su señal, y luego decidir si los efectos de la piel desempeñan un papel en la propagación de la corriente de retorno de esa señal en el plano de un espesor determinado.

Si lo hacen, entonces la superficie cilíndrica del agujero en el plano es donde fluye la señal de retorno, debido al efecto piel. Es posible que desee hacer que el orificio (el anti-pad) sea más grande que el predeterminado, para disminuir la resistencia y quizás también la inductancia observada por la señal de retorno.

Otros ya han explicado que un anti-pad es un área de salida de cobre que rodea una estructura, generalmente una vía, pero también podría ser una vía. La intención es aumentar la separación de cobre a cobre en la capa de elección.

Sin embargo, no creo que nadie haya respondido su pregunta de alta frecuencia con respecto al efecto de la piel de las corrientes de retorno. Estoy de acuerdo en que el camino actual de retorno es crítico. Por lo general, nos gustaría la ruta más directa entre la fuente de la señal y el sumidero. Sin embargo, en la práctica, la ruta de la corriente de retorno será la ruta de menor impedancia. En la práctica, por razones electromagnéticas no explicadas aquí, esto generalmente es paralelo a la ruta actual de la señal. Ese es el camino de retorno que generalmente no obedece al teorema de Pitágoras.

Aquí es donde entra la costura. Como dijiste, la corriente de retorno debe llegar desde la parte superior del plano hasta la parte inferior. La mejor manera de hacerlo es colocar una vía paralela para tierra justo al lado de la señal. Incluso podríamos poner varias vías para reducir la impedancia de la vía a la ruta de retorno de la corriente. En última instancia, queremos reducir la distancia / impedancia que necesita la corriente de retorno para encontrar su camino de regreso a casa.

Aquí hay un ejemplo 10129181 Amphenol FCI de un conector de backplane Ethernet de 25 gigabits. Observe el diseño recomendado. Hay pares de señales para cada carril Ethernet. Junto a cada señal vía hay otra vía. Esto es para el suelo. Esto reduce la distancia de la ruta de la corriente de retorno y también tiene algunos beneficios de blindaje EMI / crosstalk. Esto es mucho mejor que tener las señales de tierra agrupadas.

Aquí hay un ejemplo 09062216883 Harting de un conector que un diseñador esquemático podría desordenar . Este conector ofrece hermosos pines de alimentación. Sin embargo, si el diseñador no asigna pines a tierra de costura en el lado de la señal, la ruta de la corriente de retorno se verá obligada a recorrer una distancia adicional a través de uno de los 5 conectores de alimentación.

Hay más diferencias entre estos dos conectores que los hacen adecuados para diferentes señales, pero solo espero responderlos en relación con las rutas actuales de retorno.