Нужна ли мне звездообразная топология с выделенной плоскостью заземления?

Немного фона:

У меня есть печатная плата с кучей реле на ней. Цель схемы - позволить сигналам проходить от одного разъема к другому (db37) или остановить его - здесь в дело вступают реле - разорвать соединение.

У меня есть 6-слойная плата со следующим стеком слоев (сигнал, земля, сигнал, сигнал, мощность, сигнал).

У меня питание +12В, питание +3,3В и питание +5В. +12 В для группы реле, а + 3,3 В и + 5 В для некоторых микроконтроллеров + других микросхем и компонентов с более низким напряжением.

Некоторые из этих сигналов с разъема db37 МОГУТ быть сигналами с более высоким током (3А), но с частотой не более 50 кГц. По большей части мы смотрим на сигналы 10 мА и 10 кГц.

Я использую свой блок питания для +12В.

У меня такой вопрос: могу ли я просто заземлить все свои компоненты на заземляющую пластину напрямую или через непосредственную близость через переход или следует рассмотреть топологию «звезда»?

Являются ли звездообразные топологии полезными только в ситуациях, когда нет выделенной заземляющей плоскости?

Я подозреваю, что, поскольку у меня есть выделенная земля, я должен просто подключить все к земле. Но заземление печатных плат для меня довольно ново.

Какие подсхемы будут на плате? Будет ли у вас прецизионный аналог, RF? Будут ли у вас импульсные блоки питания? Блок-схема (или схема) поможет ответить на ваш вопрос. Кроме того, звучит странно, что, казалось бы, простая (?) релейная плата требует 6 слоев.
Я постараюсь обновить свой вопрос блок-схемой сегодня вечером или завтра утром. Причина для 6 слоев в том, что я ограничен тесным пространством, и у меня есть 41 реле на плату. Поскольку каждая трасса рассчитана на обработку 3А, они становятся довольно толстыми. Я не могу маршрутизировать все пути сигнала без 4 слоев сигнала.
На этой плате нет прецизионного аналогового, высокочастотного или импульсного источника питания, но в будущей версии я хотел бы иметь прецизионный аналоговый и импульсный источник питания. Но пока основное внимание уделяется как раз реле 41.

Ответы (1)

Одним из преимуществ заземления по схеме «звезда» является то, что вы определяете пути тока для некоторых сигналов. В заземляющем слое пути тока проходят до электронов и потенциала напряжения. Вы можете в конечном итоге вызвать падение или скачок напряжения для одного компонента на плате в месте, где более высокий импульсный ток проходит рядом с заземляющим контактом, например, во время активации реле.

Это может не иметь значения для вашей доски, вы не предоставили достаточно информации, чтобы определить это, но ответ на ваш общий вопрос:

Нет, заземляющая пластина не во всех случаях заменяет систему заземления по схеме «звезда», и не все проблемы, которые может решить система заземления по схеме «звезда», можно решить с помощью заземляющей пластины. На самом деле плоскость заземления может усугубить определенные проблемы, которые может решить система заземления по схеме «звезда».

Спасибо. Я обновлю свой вопрос блок-схемой, которая может дать вам дополнительную информацию. Но определенно полезно знать, что заземляющий слой не является универсальным решением и что в зависимости от схемы/приложения требуются другие методы хорошего заземления.