¿El plano de tierra tiene baja impedancia o inductancia? Esto no provoca ningún rebote del suelo?

En un plano de tierra, los contribuyentes más destacados a la impedancia son la inductancia y la capacitancia. En la mayoría de los casos, la resistencia de la lámina es lo suficientemente baja como para no ser mencionada.

La inductancia es la única con una contribución que aumenta la impedancia cuando aumenta, por lo que estos términos se citan indistintamente con bastante frecuencia.

Creo que cuando uno está usando planos terrestres, aunque inexacto, no es un grave error llamarlo inductancia de un plano.

Un plano conductor puede modelarse como inductores que se entrelazan en una red 2D, y condensadores que conectan los nodos formados por un par de inductores a un nodo de referencia. (Al no ser pedante, llamémoslo el "terreno real")

Lo que crea un rebote es el EMF generado por la corriente que está tratando de fluir a través de esta red de inductores. Cuanto mayor sea la inductancia, mayor será el rebote.

  

¿Pero fue la inductancia lo que lleva al rebote del suelo, y no a la impedancia?

Los inductores tienen impedancia, es decir, impiden el flujo de una corriente cambiante creando un back-emf: -

$$ V_ {emf} = -L \ dfrac {di} {dt} $$

La impedancia de un inductor también es \ $ 2 \ pi f L \ $ (desde la perspectiva de una señal de CA) y esa es la impedancia a la que se refieren cuando hablan de la impedancia de un plano de tierra.

Algo que me tomó algunas lecciones difíciles de aprender:

Un plano de tierra en sí mismo no es de baja impedancia. Si lo fuera, podríamos comercializar láminas de cobre como cable de impedancia ultra baja.

Sin embargo, un circuito cerrado formado por un conductor cercano a un plano de tierra Y el plano de tierra puede tener una impedancia muy baja: es equivalente a un par de cables muy próximos entre sí que siguen perfectamente la ruta de cada uno, que es el circuito de menor impedancia posible en comparación con cualquier cosa con más espacio (área de bucle, que es un ingrediente clave en la construcción de bobinas) entre los conductores. La trayectoria de una corriente de retorno de CA en el plano de tierra en realidad seguirá principalmente la trayectoria del conductor por encima de ella, ya que es la trayectoria de menor reactancia.

El rebote a tierra es lo que sucede cuando una señal de RF (o pulso de aumento rápido) provoca una caída de voltaje en la reactancia de la trayectoria a tierra, por lo que lo minimizaremos mediante un diseño de plano de tierra.

Dado que esto tiende a mantener las rutas de retorno fuera del camino del otro (en comparación con los cables de tierra discretos, ¡a menudo será el bucle más pequeño y no el cable de tierra asignado que lleva la corriente!) incluso aunque están interconectados galvánicamente, también disminuirá el efecto que tendrá el rebote residual en el terreno, ya que las reactancias en las que se producen las caídas de voltaje no se comparten, especialmente no se comparten entre las secciones del circuito que manejan señales amplificadas y amplificadas.

Además, si se utiliza un plano de masa Y un plano de potencia, forman placas de condensadores, actuando como uno de los mejores condensadores de filtro de RF disponibles.

Además, tener corrientes que fluyan en bucles más cortos posible reduce los problemas con los transformadores parásitos y también con EMI.

Además, los planos de tierra son buenos escudos.

Parecería que, de un vistazo, hablaban de las pistas / trazas que conducían a la Vcc y a la planta desde los componentes. Normalmente, estas trazas podrían plantear problemas a altas frecuencias, y ciertamente las vías hacia el plano de tierra debajo de la capa superior agregarán cierta inductancia a tierra. El tamaño de las vías será importante en relación con sus inductancias. Para esto, sugiero que consulte la página 11 de este artículo https: enlace La impedancia aumenta significativamente para las frecuencias > Sin embargo, 5 GHz, por lo que puede no ser un problema en su caso, pero se reduce en general cuando las vías se agregan en múltiplos Otras inductancias agregadas por los cables de la batería, etc. probablemente sean más importantes que la inductancia distribuida real del plano de tierra en sí.

Saludos,