Разводка дорожек поверх дорожек в двухслойной печатной плате

Я новичок в дизайне печатных плат. У меня есть несколько неточностей в компоновке моей платы, чтобы уменьшить электромагнитные помехи при маршрутизации. Я разрабатываю дизайн двухслойной печатной платы

  1. Я знаю, что когда вы прокладываете дорожки по разным слоям и если они пересекаются друг с другом, возникает связь между площадью поперечного сечения, где встречаются две дорожки, поскольку они создают паразитную емкость. Но если он обязательно должен пересечься, то он должен пересечься под углом 90 градусов. Мой вопрос: применимо ли это для всех видов трасс, где трасса мощности пересекает аналоговую или цифровую трассу?

  2. Поскольку трасса мощности имеет самый низкий импеданс из-за ее более широкой трассы, можно ли пересечь две трассы мощности на разных слоях?

  3. Насколько широкой должна быть длина трассы, если я использую ее по всей плате для звездообразного соединения (поскольку последовательное соединение является плохой практикой)?

  4. Правильно ли добавлять развязывающие конденсаторы на площади поперечного сечения по более слабой дорожке?

Я работаю с маломощными схемами, где напряжение составляет 3,3 В, а микроконтроллер работает на частоте 8 МГц, понижающе-повышающий на 1 МГц с парой аналоговых и цифровых датчиков. Я также удостоверился, что аналоговая и цифровая земля разделены и встречаются непосредственно в источнике (например, в батарее).

Кроме того, существует ли какое-либо программное обеспечение для моделирования целостности сигнала с открытым исходным кодом?

Любые предложения и советы, кроме этого, также приветствуются. Спасибо.

Более 95% двухслойных плат требуют/используют плоскость заземления на одном слое. Вам нужно манипулировать этим в своем образе мышления — в сто раз важнее, чтобы это было рассмотрено в первую очередь, прежде чем разрешать любые остаточные беспокойства по поводу пересекающихся путей.
Что касается аналогового и цифрового разделения земли: я бы вывел провода батареи на печатную плату и разместил там в одном месте конденсатор LARGE_VALUE. Я бы назвал этот конденсатор точкой, где соединяются ваши ЗВЕЗДЫ.

Ответы (2)

Все точки, которые вы выделили, действительны, но на самом деле они не применимы к вашему проекту, поскольку микроконтроллер 8 МГц на самом деле не считается высокоскоростным. Что касается электромагнитных помех, вам следует обратить внимание на время нарастания, а не на тактовую частоту, поскольку сама по себе частота 8 МГц не вызывает проблем, но сигнал 1 Гц с быстрым временем нарастания может вызвать хаос.

Чтобы ответить на ваши вопросы:

  1. Хорошей практикой является избегание пересечения других сигналов, но причина использования двухслойной платы в основном заключается в том, что вам нужны сигналы для пересечения. В общем, вам следует избегать пересечения сигналов, которые могут взаимодействовать друг с другом, например, держать подальше друг от друга часы SPI от входа АЦП, если они, вероятно, будут работать в одно и то же время, но если они активны в разное время, то проблема не существует. В общем, будьте прагматичны.
  2. Следы питания могут пересекаться друг с другом без каких-либо проблем, если они не зашумлены. Например, линия питания, которая управляет двигателем, не должна пересекать опорное напряжение операционного усилителя. Опять же, будьте прагматичны.
  3. Гирляндное подключение не является проблемой, если вы принимаете во внимание то, что питается от этой линии. Ширина пропорциональна длине и величине тока, протекающего по этой дорожке. Как правило, идите как можно шире, но не забывайте, что обратный путь должен быть как минимум таким же широким.
  4. Только на высокоскоростных конструкциях. Не беспокойтесь об этом в своем дизайне.

Как видите, золотого правила не существует, проектирование печатных плат в основном связано с компромиссами. Вы можете следовать всем передовым методам обеспечения целостности сигнала, и в итоге вы получите очень дорогую многослойную плату космического класса, но вам нужно задать себе вопрос: «Это то, что мне нужно?»

Первым шагом в проектировании является просмотр рекомендуемой компоновки в таблице данных. Если вы последуете этому, у вас должно быть все в порядке в 99% случаев, особенно в конвертере buck/boost. Дизайн, над которым вы работаете, очень похож на плату Arduino. вы можете скачать файлы дизайна любого из них и посмотреть на макет. Это даст вам

Большое спасибо за быстрый ответ. Да, это почти похоже на плату arduino, и я обязательно буду обращаться к ней.
Хороший ответ. Имейте в виду, что с низкоскоростными двухслойными платами часто трассируются в основном вертикально на одном слое и в основном горизонтально на другом. Не пересекать маршруты может быть почти невозможно. Для начала я бы сначала проложил силовые цепи (подключив ваши обходные колпачки и контакты питания). Учтите, что вы можете применять потоки мощности, когда закончите маршрутизацию, если хотите.

2) Чтобы уменьшить электромагнитные помехи, хорошо иметь один слой, на котором у вас есть сигналы, и один, на котором у вас есть только земля. Конечно, это не всегда возможно для сигналов, но для трасс питания это настоятельно рекомендуется. Если у вас двухслойная конструкция и два слоя мощности перекрываются, это означает, что вы просто строите большую антенну, которая может вызвать всевозможные проблемы с электромагнитными помехами, не говоря уже о том, что ваш сигнал мощности не будет чистым.

3) Ширина силовых дорожек зависит от того, какой ток должен проходить через них, а также от толщины медного слоя (35 мкм, 70 и т. д.); в конце у вас будет повышение температуры, которое должно быть приемлемым. Есть много подсказок (калькуляторы ширины трассы).

4) Развязывающие конденсаторы следует располагать как можно ближе к соответствующим микросхемам. Вообще говоря, сигнальные трассы можно без проблем проложить под резисторами или конденсаторами. Если вы можете избежать этого, не размещайте чувствительные сигналы под микросхемами (и никогда под преобразователями постоянного тока в режим переключения!).

Разводка дорожек поверх дорожек в двухслойной печатной плате
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v