Сигнал переменного тока и плоскость заземления с другой дорожкой, проходящей между ними - это плохо?

Узнавая о снижении электромагнитных помех схемы, я понял важность заземляющего слоя, поскольку он позволяет обратному току для сигнала переменного тока в соседнем слое проходить непосредственно под дорожкой этого сигнала из-за этого обратного пути. имеет самую низкую индуктивность из-за наименьшей площади контура, что также снижает электромагнитные помехи.

Теперь мне интересно, что, если что-то попадет между двумя рассматриваемыми слоями? В частности, что, если у меня есть силовая плоскость или силовые дорожки между моей сигнальной дорожкой и заземляющей плоскостью, что обеспечивает ее возврат по току?

Я узнал, что обратный ток может на самом деле (как ни странно) прыгать между землей и плоскостями питания из-за любых развязывающих конденсаторов на этом пути. Смотрите здесь . Это звучит не совсем идеально, поэтому я рассматриваю возможность вообще не иметь Power Plane, а вместо этого просто запускать силовые трассы там, где они мне нужны. Однако мне интересно, произойдет ли что-нибудь плохое, если я запущу трассировку мощности на слое между сигналом переменного тока и его обратным путем. Рассмотрим этот пример, грубо изображенный:

Стек печатных плат

Во-первых, не нарушит ли наличие (желтой) линии электропередачи показанный обратный путь?

И, во-вторых, что, возможно, более тревожно, желтая дорожка питания проходит непосредственно через «петлю», образованную между моей дорожкой (красная) и ее текущим обратным путем на слое GND, предположительно затем подвергаясь воздействию результирующего поля (электромагнитного?) что происходит внутри этого цикла. Будет ли это поле индуцировать дополнительные переменные токи в силовой трассе?

Или есть лучший способ маршрутизации питания - должен ли я направлять его только на поверхностные слои, а внутренние слои использовать только как GND?

Единственная проблема заключается в том, что красная дорожка может соединяться с желтой. Если они пересекаются под прямым углом, она будет минимальной. Если слой питания является плоскостью питания, то он в основном так же хорош, как и земляной слой.
@mkeith, если бы желтая дорожка была действительно широкой, повлияло бы это на обратный путь? Поскольку его медь будет блокировать поле от красной сигнальной дорожки от достижения плоскости GND для его части, будет ли обратный путь по-прежнему «знать», куда идти, чтобы держаться рядом с красной сигнальной дорожкой?
Если это следы, пересекающиеся под прямым углом, эффект минимальный. Линии электрического поля будут проходить через желтую дорожку несколько вертикально.

Ответы (2)

Плоскость питания так же хороша как опорная плоскость, как и плоскость заземления, и будет служить опорной плоскостью/обратным путем для соседнего сигнального слоя, поскольку она так же хороша как заземление переменного тока, как и земляная плоскость, поэтому нет причин выполните извилины маршрутизации, которые вы описываете.

Только до тех пор, пока между силовой плоскостью и землей на обоих концах сигнальной дорожки есть развязывающие конденсаторы, верно? Если обратные токи хотят проходить в силовой плоскости, они должны «прыгать» туда с земли через развязывающий конденсатор, а затем «прыгать» обратно через другой на другом конце, это правильно?
@beammy -- нет, см. рисунки 10-34 и 10-35 в области разработки электромагнитной совместимости вместе с сопроводительным текстом в разделе 10.7.1.

Для плат с большим количеством требований к высокочастотной трассировке проблема решается за счет использования большего количества слоев и назначения большего их количества плоскостям заземления. Например, 6-слойная плата может использовать такой стек:

  1. слой маршрутизации поверхности
  2. эталонный слой земли для 1 и 3
  3. внутренний слой маршрутизации
  4. плоскость питания (может быть сегментирована, если имеется более одной шины напряжения)
  5. эталонный наземный слой для 6
  6. слой маршрутизации поверхности

В такой схеме расстояние между слоями 1-2, 2-3 и 5-6 выбрано таким образом, чтобы импеданс дорожки относительно эталонного заземляющего слоя можно было контролировать в соответствии с требованиями. Для симметрии стека интервал 4–5 часто делают равным интервалу 2–3. Промежуток 3-4 делают по крайней мере в три или более раз больше, чем другие промежутки, и он становится преобладающим ядром готовой плиты и обычно регулируется для достижения общей желаемой толщины плиты.

Большинство мастерских по производству плат могут настроить расстояние между слоями в соответствии с потребностями, рассчитанными для данного макета платы. Однако, поскольку многие читатели здесь — инженеры, занимающиеся производством плат в небольших объемах, или любители, ищущие самую низкую стоимость, возникает необходимость узнать у производителя прототипов печатных плат, какие стандартные стеки у них есть, ДО того, как вы приступите к разработке макета. Затем вы используете эти числа при расчете ширины трасс, чтобы получить требуемый импеданс трасс относительно опорных плоскостей. Имейте в виду, что не все цеха-прототипы используют один и тот же стек слоев, поэтому имейте в виду, что конструкция с контролируемым импедансом трассы для одного цеха может работать неправильно, если производство перемещается в другой цех, в котором используются другие номера в стеке по умолчанию.

При использовании определенного дизайна стека действительно хорошей идеей будет включить чертеж изготовления вместе с иллюстрацией вашей платы, в которой явно указаны расстояния между стеками. Кроме того, если вы находитесь в лагере с небольшим объемом и используете один из различных сервисов прототипов или серийных печатных плат, старайтесь избегать магазинов, которые игнорируют ваш производственный чертеж. Приличный магазин посмотрит и рассмотрит ваш рисунок и даст отзыв, если они не могут удовлетворить ваши требования из своего стандартного набора стеков.

Сигнал переменного тока и плоскость заземления с другой дорожкой, проходящей между ними - это плохо?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v