PCB Toprak Dökümü, Çapraz Karışma ve antenler

Yüksek hızlı hat geçişleri meydana geldiğinde çokgen pour dolguların etkilerini anlamaya çalışıyorum. Aşağıdaki fabrikasyon vaka örneğini düşünün:

Bu örnekte paletler (açık mavi renkte) panonun sol tarafında mümkün olduğunca ayrılmıştır, ancak büyük ped deliklerine sığması için birbirlerine daha yakın olması gerekir. Kırmızı dolgu öğütülmüş çokgen dökülür. Bunun sorumla ilgisi olmayan birçok sorunu olan uydurulmuş bir örnek olduğuna dikkat edin.

Argüman uğruna tüm hatlar tek uçludur (UART, SPI, I²C, vb. Gibi) ve 1 ~ 3 ns geçiş sürelerine sahip olabilir. Altında sürekli bir zemin düzlemi (0.3mm mesafe) var, ancak sorum özellikle üstüne dökülen toprakla ilgili.

C durumunda, poligon dökümü, bağlantı yoluyla bir saniye yerleştirmek için yeterli alana sahip bir yere nüfuz edebildi, bu nedenle zemin izi aşağıdaki düzleme düzgün bir şekilde bağlandı. Bununla birlikte, A, B, D ve E vakalarında, dökme, GND "parmaklarını" bırakarak, viaslara yer bırakmayacak kadar uzağa yaptı.

Bilmek istediğim, diğer yönlendirme hususlarını göz ardı ederek, A, B, D ve E parmaklarının çıkarılıp kaldırılmayacağı veya belki de izler arasındaki karışmaların azaltılmasına katkıda bulunup bulunmayacağıdır. Yer gürültüsünün o "parmakları" iyi antenler haline getirebileceğinden ve istenmeyen EMI üretebileceğinden endişeliyim. Ama aynı zamanda, sahip olabileceği olası karışma yararı için onları kaldırmak istemiyorum.

DÜZENLE

Farklı bir durum örneği için bu resmi göz önünde bulundurun:

Her bir IC'den fan çıkışı, bu parmakların çoğunun kaçınılmaz olduğu bir gerçeklik getirir, ancak GND'den tamamen kurtulmamız haricinde, bu bölüme dökün. İkincisi yapılacak doğru şey mi? GND dolgusu, GND dolgusu olduğu sürece faydalı mı yoksa zararsız mıdır?

"A", B, D ve E "parmaklarının" kaldırılması gerekip gerekmediği veya belki de izler arasındaki karışmaların azaltılmasına katkıda bulunup bulunmadığıdır.

Kaldırılmaları gerekir, çünkü gerçekten yardımcı olmuyorlar ve büyük olasılıkla işleri daha da kötüleştirecekler.

Endişeniz karışma gibi görünüyor. Bir an için bunun hakkında konuşalım.

Karışma, bir sinyalden (izleme) alanların (elektrik veya manyetik) başka bir sinyale (iz) etkileşmesi veya kesişmesidir.

Bu tipik bir sinyalin "alan" görünümünde olduğu gibidir.

Çapraz konuşma ile birkaç şekilde mücadele edersiniz.

1. $Crosstalk \propto \frac{dv}{dt}$

2. Sinyallerinizi daha da uzaklaştırın. Bunu yapmak, saldırgandan kurbanla olan alanların etkileşimini / kesişmesini azaltacaktır. Bölgeler hala orada, ama sadece onun etrafında uç parmak.

3. Referans düzleminizi yaklaştırın. Alanlar referans yerlerini arıyor. Bunun için en az empedans yolu budur. Doldurma çizgileri, düşük empedans yolunu bulması için yeterince geniş bir alana yayıldı. Uçağı yaklaştırırsanız, birleşimi çok daha sıkı olur.

Şimdi 2 katmanlı bir tahtanız varsa ve tahtayı daha ince yapamazsanız (iki katmanı birbirine yaklaştırmak için), o zaman # 1 ve # 2 seçenekleriyle kalırsınız. Bununla birlikte, sinyalin tüm uzunluğu için sinyale paralel olarak bir zemin izini yönlendirerek 2 numaralı bir tahtada # 3 numaralı "çeşit" uygulayabilirsiniz. Alanlar orada olacak, o zaman neden alanların hangi "sinyal" ile etkileştiğini kontrol etmiyorsunuz?

Bu, üst tabakaya dökülen toprakla yapmaya çalıştığınız şeydi. Etkili olabilmesi için, sinyalin tüm uzunluğu (veya olabildiğince yakın) olması gerekir (temel olarak bir gölge gibi takip eder). Yani A, B, D, E parmakları etkisizdir ve bir yama anteni olarak işleri daha da kötüleştirebilir, ancak C, bence biraz iyi. Sinyal için tamamen etkili değildir, ancak işleri daha da kötüleştirmez.

tüm hatlar tek uçludur (UART, SPI, I²C, vb. gibi) ve geçiş süreleri 1 ~ 3 ns olabilir.

Yanlış yaptığınız yer burası. I2C ve UART en hızlı şekilde birkaç MHz'de çalışır. SPI belki 10 MHz'de çalıştırılabilir. 3 ns kadar hızlı geçiş sürelerine gerek yoktur. Bunları yavaşlatarak kendinizi çok fazla kederden kurtaracaksınız. Bunu yapmanın en kolay yolu, tek yönlü şemaların sürücülerine (UART, SPI) seri direnç eklemektir. I2C için yükselme sürelerini yavaşlatmak için çekme direncini artırabilirsiniz. Düşme sürelerini yavaşlatmak için sadece daha zayıf bir sürücü kullanmanız gerekir (amaca yönelik yapılmış hiçbir I2C cihazı bu hızlı düşüş sürelerini üretmemelidir).

Bilmek istediğim, diğer yönlendirme hususlarını göz ardı ederek, A, B, D ve E parmaklarının çıkarılıp kaldırılmayacağı veya belki de izler arasındaki karışmaların azaltılmasına katkıda bulunup bulunmayacağıdır.

Onları kaldır.

Sadece çaprazları, altındaki yer düzlemine bağlamak ve tüm uzunlukları boyunca 0 voltta tutmak için onları içine yerleştirecek yer bulabilirseniz. Ve bu bile şans. Parkurlarınız arasında daha fazla mesafe olması, karışma oranını azaltmanın daha iyi bir yoludur.

Yer gürültüsünün o "parmakları" iyi antenler haline getirebileceğinden ve istenmeyen EMI üretebileceğinden endişeliyim.

Kesinlikle doğru.