Я понимаю, что заземляющий слой должен быть непрерывным, чтобы обратный ток шел по правильному пути, чтобы не было задержек и дополнительных шумовых напряжений вместе с уменьшением импеданса, что хорошо и необходимо, особенно для высоких скоростей. (Если что-то не так или чего-то не хватает в этой части, пожалуйста, дайте мне знать)
Что меня беспокоит, так это то, что наземная плоскость имеет много функций, но почему я должен выделять второй слой для плоскости vcc. Если я это сделаю, то у меня не будет достаточно места для проводки в 4 слоя, так как 2 из них уже ушли на VCC и землю.
Я не могу просто выделить один слой для непрерывного заземления и использовать остальные для правильной проводки трассировки. И я буду рисовать дорожки vcc толще в зависимости от требуемого тока. Я сбит с толку, потому что все говорят, что нужно выделять плоскость питания помимо земли, но в высокоуровневых проектах, которые я видел, как этот a10-proto kicad, нет плоскости питания, только непрерывная полностью выделенная плоскость земли, а другие слои предназначены для проводки. И толстыми проводами протянули силовые дорожки.
Не могли бы вы дать мне некоторое представление, пожалуйста.
Как вы уже поняли, наземная плоскость является наиболее важной. Он не только обеспечивает кратчайший обратный путь, но и самый низкий импеданс, а также создает минимальный контурный ток, что снижает электромагнитные помехи.
Следующим по важности часто является плоскость(и) питания. Обычно, когда вы переходите к 4 слоям и назначаете два из них землей и питанием, освобождается много трассировки на верхнем и нижнем слоях, и вам не нужно использовать средние плоскости для трассировки. Но если станет тесно, да, вы можете использовать плоскость питания для прокладки некоторых дорожек. Часто у вас будут схемы с несколькими шинами питания, и в этом случае обычно плоскость питания разделена на разные домены, например, MCU может располагаться на той части платы, где плоскость питания находится на 3,3 В, где другие части платы на 12В для ввода/вывода.
Если плотность платы увеличивается до такой степени, что вам требуется больше внутренней разводки слоев, может быть целесообразно перейти на 6 или более слоев.
Опять же, для большинства плат низкой и средней плотности обычно бывает достаточно двух слоев только для разводки, если ваша стратегия разводки верна. Поэтому, если вы чувствуете, что вам нужны дополнительные слои, и вы не упаковываете 0402 или более мелкие детали близко друг к другу, возможно, есть лучшие способы прокладки дорожек. Если вы хотите поместить какую-то маршрутизацию в плоскость питания (и вы также можете использовать плоскость земли, но я бы постарался этого избежать), просто будьте осторожны, чтобы не обрезать или чрезмерно ограничить текущие пути.
И, наконец, да, вы можете просто использовать одну плоскость заземления и три слоя маршрутизации, если вы чувствуете, что вам нужно больше области маршрутизации, но недостаточно для оправдания 6 слоев. Таким образом, вы просто разводите дорожки питания, как обычно на двухслойной плате. Или вы можете развести свои сигналы, а затем залить медью шины питания в оставшейся области. Не забудьте еще раз проверить текущие пути. Обычно вы все равно разводите дорожки питания, чтобы убедиться, что везде можно получить достаточную ширину трассы, и, возможно, сделать DRC, а затем залить остаток.
РЕДАКТИРОВАТЬ: дальнейшее объяснение обратного пути. Ток будет возвращаться по пути с наименьшим импедансом. В цепях постоянного тока или низкочастотных цепях импеданс — это, по сути, просто сопротивление, поэтому ток следует обратно по пути с наименьшим сопротивлением. Обычно это трасса заземления или плоскость заземления. Ток не прыгает по воздуху, чтобы вернуться по силовой трассе только потому, что он ближе.
Однако при работе с более высокими частотами полное сопротивление — это больше, чем просто сопротивление, оно включает в себя индуктивность и емкость. Теперь на емкость дорожки будет влиять близлежащая силовая плоскость.
Если вы хотите рассчитать волновое сопротивление, например, для 4-слойной платы с внутренними слоями заземления и питания, при расчете учитывается ближайшая «опорная» плоскость, которая может быть любой из них. Таким образом, если это симметричный стек (с одинаковой высотой сверху до первой плоскости и снизу до второй плоскости), то импеданс данной дорожки будет одинаковым. Но это предполагает, что по дорожкам передаются высокочастотные сигналы, такие как USB, Ethernet и т. д.
Отсюда, возможно, и возникает путаница в том, что вы слышали или читали. Иногда бывает трудно расширить базовую электрическую теорию от законов Ома и Кирхгофа до высокочастотных цепей переменного тока, от постоянного тока или временной области до частотной области.
Тайлер
snrIcmn
Майк