2 или 4 слоя печатной платы

У меня есть 2 слоя платы. Нижний и верхний слои используются для сигналов и питания, а остальная часть представляет собой медную землю.

Я прочитал об электромагнитных помехах и т. д. и решил перейти на 4 слоя для снижения электромагнитных помех.

Теперь я понял, что на самом деле это не имеет большого значения, так как я читал, что можно использовать Верхний и Нижний, а внутренние будут плоскостями земли. Поэтому технически я не могу использовать больше слоев для разделения высокоскоростных сигналов с аналоговыми и цифровыми сигналами, линиями электропередач и т. д.

Я что-то пропустил?

Кроме того, почему недостаточно медного заземления, и они предлагают иметь плоские слои между низом и верхом? Должны ли эти слои между ними быть медными или нет?

О. На двухслойных печатных платах вы обычно резервируете нижний слой для земли (или других обратных путей) и не используете обе стороны для сигнала и питания. Я надеюсь, что вы разработали с учетом текущих путей возврата! B. Вы говорите: «Я понял, что это имеет большое значение»: это неправильно, но вы не говорите, как пришли к такому выводу, поэтому нам будет трудно объяснить, что вы упускаете!
Разве не достаточно площади медного заземления вместо сплошного заземляющего слоя? Например, верхний слой имеет несколько линий, а остальная плоскость заземления... разве этого недостаточно?
Количество слоев обычно зависит от количества и сложности соединений. Скорость (частота) сигналов также является фактором. Для двухслойной платы обычно вы начинаете с 1 слоя, являющегося непрерывным заземлением, и используете другой слой для всех ваших соединений. Если вы можете сделать все соединения на одном слое, это прекрасно и может дать хороший результат. Если вы не можете выполнить все соединения (необходимы некоторые пересечения), вы можете сделать небольшие вторжения на наземный слой или переключиться на 4-слойный стек.

Ответы (2)

Четырехслойная доска позволяет

  • Обеспечьте полную плоскость питания, уменьшив индуктивность соединений между источником питания и его нагрузками.

  • Уменьшите расстояние между плоскостью питания и плоскостью заземления, уменьшив площадь контура и, следовательно, генерируемые магнитные поля, связанные с силовыми и обратными токами.

  • Уменьшите расстояние между сигнальным слоем и обратной плоскостью, снова уменьшив площадь контура для каждого пути прохождения сигнала и уменьшив излучение его магнитного поля.

Действительно ли вы разрабатываете свою доску, чтобы воспользоваться этими возможностями, зависит от вас. Если вы знаете, что делаете, и в зависимости от сложности конструкции, вы вполне можете добиться низкого уровня электромагнитных помех на двухслойной плате. Если вы не будете осторожны, вы также можете легко получить высокие электромагнитные помехи от 4-слойной платы.

Нужен ли нам полный слой, так как заземления или медной области на верхнем или нижнем слое достаточно? Кроме того, стек слоев должен быть симметричным, верно? Таким образом, в 4-слойной печатной плате 2 внутренних должны быть отшлифованы... верно?
@Kris Обычно 4-слойные печатные платы используют одну внутреннюю плоскость для питания, одну для земли, но наличие двух заземлений улучшит целостность сигнала и уменьшит электромагнитные помехи, если вы сможете их проложить. Слои грунта должны быть непрерывными, чтобы все высокоскоростные и мощные трассы были эффективными. Просто медь, занимающая неиспользуемое пространство на сигнальном слое, мало что дает.
«наличие двух заземлений улучшит целостность сигнала и уменьшит электромагнитные помехи, если вы сможете их проложить». Я не уверен, что это хороший совет для тех, кто только начинает узнавать об обратных токах и петлях. Наличие двух оснований может легко усугубить ситуацию и запутать или, по крайней мере, иметь непредвиденные последствия в дизайне вашей печатной платы и вашем программном обеспечении САПР. Кроме того, пища для размышлений, в чем разница между наземным и энергетическим самолетами?
@Kris, как я сказал в своем ответе: «Если вы знаете, что делаете, и в зависимости от сложности конструкции, вы вполне можете добиться низкого уровня электромагнитных помех на двухслойной плате».
@ChrisKnudsen Вы также можете сослаться на силовую плоскость, но я думаю, что для новичка получить это право, скорее всего, будет проблематично, чем иметь выделенную землю для обоих сигнальных слоев. Следовательно, если вам не нужен силовой самолет, я бы сделал для него выделенную землю.
Привет, поможет ли наземный самолет уменьшить отскоки земли???
@user1850479 user1850479 У меня есть вход 5 В (от USB), но я конвертирую его в 4 В и 3,3 В ... поэтому я думаю, что 5 В в одном слое - не очень хорошая идея ... ни 3,3 В, ни 4 В. Так не лучше ли использовать один слой только для силовых проводов, а остальную площадь заземлить?
@Kris Я бы провел трассировку 5 В до ваших регуляторов, а затем, вероятно, разделил бы плоскости питания, особенно если более низкие напряжения поступают на разные устройства. Обязательно прокладывайте высокочастотные или чувствительные к шуму дорожки по плоскости заземления, когда это возможно.
@user1850479 user1850479, поэтому первый слой высокочастотных и чувствительных к шуму трасс (например, трасс антенны) на верхнем слое, следующий слой ниже будет заземлен, силовые плоскости, цифровые и/или аналоговые и/или низкочастотные линии. Имеет ли это смысл?
@ Крис Да, точно.
Я собираюсь закончить дизайн. Я понял, что мне все еще нужно использовать оставшуюся площадь на верхнем и нижнем слоях в качестве заземления, поэтому контактные площадки заземления будут подключены к земле. Кроме того, поскольку все компоненты находятся на ВЕРХНЕМ слое, мне пришлось использовать слишком много переходных отверстий/многослойных контактных площадок, чтобы соединить их на нижнем слое. Должен ли я просто разместить все компоненты на нижнем слое, чтобы уменьшить переходные отверстия, и использовать переходные отверстия только для высокочастотных линий, чтобы соединить их на верхнем слое?

Типичный двухуровневый стек, с которым я привык работать, — это все провода, идущие в одну сторону (т. е. вправо и влево) на одном слое и в другую (т. е. вверх и вниз) на другом слое. Затем постарайтесь убедиться, что есть большая паутина заземляющих проводов — я обычно заливаю сверху и снизу землю и добавляю много переходных отверстий. Я не уверен, насколько хорошо это на самом деле работает, но я говорю себе, что это умно, и до сих пор все было хорошо.

Четырехслойный стек, который я видел, представляет собой сигнальные дорожки сверху и снизу, а землю и питание посередине. Если вы не работаете со сверхвысокими частотами, хорошо зашунтированный (т. е. с большим количеством заглушек) слой питания будет «выглядеть» как земля, но критические сигналы должны направляться против «настоящих» слоев земли.

Если вы еще не поняли, у разных плат разные требования, и разные дизайнеры привыкли к разным вещам. Если вы понимаете последствия, вы можете сделать осознанный выбор в отношении того, как делать стек платы, а если нет, то просто догадайтесь.