Plano de señal adicional contra muchas vías

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Tengo un circuito que estoy diseñando actualmente usando un PCB de 4 capas (señal, tierra, potencia, señal). El PCB tiene muchas opciones para enrutar las señales alrededor del tablero (hay restricciones de tamaño, lo que significa que no puedo espaciar los IC tanto como me gustaría, lo que facilitaría el enrutamiento de las señales sin alias). El circuito es principalmente un sistema de intercomunicación de audio, con la gran mayoría de las señales de audio de frecuencia. Solo hay un par de circuitos integrados que tienen señales altas (10MHz) y he podido ubicarlas juntas, es decir, reducir la longitud del rastreo de la señal.

Mi pregunta es ¿cuándo debería considerar agregar un plano de señal adicional? ¿Hay algún punto en el que sea mejor agregar un plano de señal adicional (por ejemplo, ir a un tablero de 6 capas en lugar de 4) en lugar de usar muchas vías? ¿Hay una frecuencia de operación por encima de la cual es mejor hacer esto?

Editado para agregar imágenes de PCB:

    
pregunta John

1 respuesta

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Antes de expandir el tablero a 6 planos, al menos deja de gastar lo que tienes. ¿Qué es exactamente lo que imaginas que hace un avión de poder dedicado para ti? Piensa en esto en lugar de seguir ciegamente la religión de otra persona. Sí, sé que muchos diseños son así, pero sin una razón técnica sólida es simplemente una superstición masiva.

Use trazas lo suficientemente amplias para que las alimentaciones de energía admitan la corriente requerida, luego desvíese localmente en cada punto de uso para asegurarse de que la impedancia a altas frecuencias también sea baja. Preferentemente, direccione trazas de alta corriente en la capa inferior, luego en la capa superior, luego en capas medias solo como último recurso. La razón de esto es que las capas externas suelen ser más gruesas, o pueden hacerse más gruesas por un costo incremental más pequeño.

Aquí hay un buen stackup de capa:

  1. Señala principalmente, pero también puede tener trazas de poder. Aquí es donde están las almohadillas, por lo que este es el mejor lugar para las interconexiones cortas entre las partes cercanas. También es un buen lugar para señales sensibles ya que están inmediatamente sobre el plano de tierra con todas las demás señales en el otro lado del plano de tierra.

  2. tierra. Los pines de tierra generales de las partes analógicas deben tener una vía cercana y deben conectarse inmediatamente a este plano. Eso deja más espacio para las señales de enrutamiento en el plano superior y asegura que cada punto analógico de tierra sea una buena tierra.

  3. Tercera opción para señales. Esta capa se utiliza principalmente para enrutar señales donde la topología requiere más cruces. La primera defensa contra el enrutamiento desordenado es un buen diseño. Pero, incluso después de un buen diseño, a veces se necesita otro puente o puente que no encaje en las otras capas. La razón para usar esto como última opción es porque es más difícil depurar y editar las señales que se encuentran en las capas internas.

    En algunos casos, esta capa es un parche local para algo que genera corrientes de alta frecuencia desagradables a través de su alimentación de potencia, como muchos chips digitales y su entorno inmediato. Esta tierra local se conecta a la tierra maestra exactamente en un lugar .

  4. Capa preferida para alimentación de energía, segunda opción para señales.

respondido por el Olin Lathrop

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