Выбор правильной цепи заземления или питания для внутренних медных плоскостей в 4-слойной конструкции

Я студент-химик, пытающийся воспроизвести схему печатной платы в рамках внеклассной задачи. Я не в себе, но я многому учусь и не хочу сдаваться. Я попытался развести конструкцию с помощью 2-х слоев, но мне не удалось выполнить все необходимые соединения из-за проблем с плотностью/пространством (размеры x/y платы не могут быть увеличены). Поэтому я решил попробовать четырехслойный дизайн, исходя из предположения, что эти плоскости удалят множество дорожек/следов, которые мешают полной связности.

Стек:

Мой друг-электрик порекомендовал следующую настройку:

  1. Сигнальный/компонентный верхний слой (гнезда, потенциометры, кнопки)

  2. Внутренняя плоскость PWR

  3. GND внутренняя плоскость

  4. Нижний слой сигнала/компонента (слой со всеми компонентами).

Общий:

  • Процессор аудиосигнала (блок задержки звука).
  • Потребляемая мощность: шина +12 В: макс. 188 мА / шина -12 В: макс. 48 мА
  • Цифровая мощность: 3,3 В
  • Аудиовыход: максимальный выход от +10,5 В до -10,5 В
  • Выход тактового сигнала: от 0 В до 8,2 В

Основные компоненты

Мой вопрос:

Если вы имеете дело с несколькими цепями GND (т. е. GND, GNDA, GNDADC) или цепями PWR (т. е. -12 ВА, +12 В, +3 В3, +3,3 ВА постоянного тока) и не должны разделять плоскости PWR или GND из-за предполагаемой емкости/индуктивности /различия уровня энергии, то как же выбрать, какая сеть относится к соответствующим внутренним слоям?

Мои мысли:

  • Связать все GNDS вместе в одной плоскости? Нет. Плата содержит как цифровые, так и аналоговые сигналы, и из того, что я прочитал, я предполагаю, что создание общего заземления приведет к нежелательному шуму, контурам заземления и т. д.

  • Посмотрите на список цепей, предположим, что количество соединений, необходимых для соответствующих соединений GND/PWR, должно определять, какой GND/PWR выделяется для плоскости заземления/питания. Т.е. посмотрите на список соединений, предположим, что количество контактных площадок пропорционально требуемым возвратным соединениям GND/PWR, наибольшее количество контактных площадок GND/PWR определяет плоскость GND/PWR. В качестве альтернативы посмотрите на схему и подсчитайте количество различных GND / PWR, чтобы принять решение. Тогда это будет 3,3 В для плоскости питания и GND для плоскости земли.

Изображений

печатная плата

Силовая часть

Полная схема

https://github.com/4ms/DLD/blob/master/hardware/DLD-v1-schematic.pdf

Любая помощь будет принята с благодарностью.

У вас есть все это на верхнем слое? Есть ли причина, по которой вы хотели, чтобы эта доска была односторонней? Какая польза от всех покрытых металлом сквозных отверстий?
Да, я использую трафареты и самодельную печь для оплавления — кроме того, я создаю pnp и поэтому предпочитаю односторонние конструкции. Сквозные отверстия с покрытием предназначены для входных разъемов, кнопок и потенциометров. Я отредактирую свой пост и включу в него свое желание иметь компонентную/сигнальную плоскость + плоскость PWR + плоскость GND + плоскость компонентного сигнала. Спасибо Вам за Ваш вопрос.
Я бы посоветовал вам начать с более четкого разграничения вашего компонента в отношении аналогового / цифрового. В настоящее время размещение выглядит случайным. Всегда ведутся споры о разделенных наземных плоскостях. Если вы будете осторожны с компоновкой, вы сможете избежать разделения заземляющей плоскости. Все дело в том, куда текут потоки.
Уверяю вас, что размещение не случайное, это становится более очевидным, когда вы видите ratsnet/nets. Более того, функциональность и расположение потенциометров, разъемов, кнопок на верхнем слое не очевидны при взгляде на нижний слой. Я бы загрузил файл pcb, но, насколько я знаю, это невозможно.
Если бы вам пришлось провести линию, отделяющую аналоговый сигнал от цифрового, она не была бы прямой. Это усложняет вашу задачу. Задача состоит в том, чтобы разрешить конфликтующие ограничения.

Ответы (1)

Совершенно нормально подключать цифровые и аналоговые обратные цепи к одной и той же медной плоскости (на самом деле это требование для некоторых высокопроизводительных АЦП), но необходимо разделить аналоговые и цифровые дорожки на верхнем слое или слое под плоскостью и сохранить их. пространственно разделены до тех пор, пока они не сойдутся в общей точке, обычно в разъеме, подающем питание на плату.

Погуглите что-нибудь, написанное Генри Оттом, или купите копию книги «Основания для заземления».

Выбор правильной цепи заземления или питания для внутренних медных плоскостей в 4-слойной конструкции
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v