Является ли эта компоновка печатной платы хорошей практикой?

Начнем с того, что, вероятно, здесь:

Возможно, дорожка между отверстиями является защитным кольцом для всей доски, предназначенным для барьера между материалом на доске и материалом вокруг доски. Но все зависит от того, к чему подключены винты. Сделай это неправильно, и он станет антенной, как сказал Фотон. Я никогда не видел этого, как в вашем примере, но это довольно часто делается между чувствительными аналоговыми вещами и остальной частью платы.

Для меня более разумным было бы насыпать землю, соединенную с винтами, но вы сказали, что это след, так что мы можем отбросить эту возможность.

Феррит на землю, вероятно, является прерывателем контура заземления или чем-то в этом роде, когда вы хотите, чтобы ваша цепь была привязана к земле, но прямое соединение улавливает шум. * Фактически это «мягкий» фильтр нижних частот: близкое к нулю сопротивление при постоянном токе (сопротивление провода) до широкого пика в несколько сотен Ом на частотах в несколько МГц.

Поскольку импеданс шарика увеличивается с частотой, возникает еще одна проблема: паразитная емкость между кольцом и цепью уменьшает импеданс с частотой. В зависимости от того, насколько близко находятся предметы к кольцу (емкость зависит от площади/расстояния ^ 2), это может преобладать над бусиной, так что вы все равно получите шум.

* У меня есть ноутбук, который издавал звуки, похожие на шумы жесткого диска, как на выходе для наушников, так и на звуковой карте USB, но только при подключении к сети. Оказалось, что это проблема контура заземления, улавливающего шум от собственного источника питания. Изолятор USB исправил это. Таким образом, симптомы контура заземления не ограничиваются гудением сети переменного тока.

Что касается хорошей практики:

Возможно, да, чтобы использовать феррит, но, вероятно, не для защитного кольца всей платы. Это можно исправить, соединив кольцо с землей ПОСЛЕ шарика, но только если у вас есть следы для земли вместо заливки.

Лично я не считаю это хорошей практикой. Мое мнение исходит только из личного опыта и неорганизованных исследований. Я не нашел авторитетного объяснения, так как большинство авторов считают это само собой разумеющимся.

Мое понимание теории состоит в том, что любой электростатический разряд от разъема или иным образом будет проходить через кольцо заземления корпуса к соединениям корпуса и заземлению. Предполагается, что ESD воспринимает этот путь как низкоимпедансный по сравнению с единственной точкой входа на феррите или катушке индуктивности, которая защищает цифровое заземление. У меня нет проблем с этой теорией.

Однако в вашем макете заземляющее кольцо очень маленькое, что, как уже упоминалось, имеет ненулевой импеданс. Поэтому, если вы хотите использовать эту топологию заземления, я бы расширил трассу контура заземления шасси.

Однако у приведенной выше теории есть ограничения. Что происходит, когда я хочу больше разъемов, чем просто USB? Посмотрите на материнскую плату ПК или ноутбука с множеством периферийных устройств. Для каждого из них вам потребуется свободный путь к заземлению шасси для любого электростатического разряда. Некоторые разработчики решают добавить ферриты в каждую из этих точек входа, чтобы сохранить высокий импеданс, но сохранить то же заземление по постоянному току, необходимое для работы.

Также подумайте, что произойдет, если я подключу внешнее устройство, такое как жесткий диск или сенсорный экран. Теперь я должен убедиться, что периферийное устройство использует мою архитектуру защиты от электростатического разряда. Если, например, сенсорный экран использует единую теорию заземления, то любой электростатический разряд, проходящий через сенсорный экран, найдет путь к цифровому заземлению моей материнской платы. Прибавьте к этому тот факт, что на моей материнской плате есть ферриты с высоким импедансом, блокирующие выходы на шасси/землю, и теперь мои компоненты должны поглощать всю избыточную энергию от электростатического разряда.

Вот почему я не верю, что эта изолированная теория земли (также известная как звездная земля) масштабируема. Это нормально для небольших секций, таких как аналоговая критическая область, но ее трудно поддерживать в большой системе.

Альтернативой является единая теория земли. Относитесь ко всем основаниям, где это возможно, одинаково. Чтобы уменьшить импеданс между различными частями земли, попробуйте использовать плоскости (напряжение и земля), толстую медь, множество переходных отверстий и большие монтажные отверстия. Если все сделано правильно, не должно быть никаких полезных контуров заземления. В сочетании с достаточной емкостью платы (тоже правильной) шины питания и сигналы должны быть в состоянии плавать прямо над событием электростатического разряда. Большинство электростатических разрядов должны найти путь прямо на землю. Или, по сути, мы применяем локализованную теорию единого основания.