Kullanılmayan tahta alanını zemin uçakları yerine güç uçaklarıyla doldurmama nedenleri?


16

Tasarladığım (iki katmanlı) tahtada, nispeten geniş kullanılmayan bir alanım var. Zemin ve Vcc arasında küçük bir kapasitans oluşturmak için, her iki tarafa da toprakla dökmek yerine, bir tarafta Vcc ve diğer tarafta toprak ile doldurmayı düşünüyorum. (Elbette normal kapasitörlerden yeterli ayırma kapasitansı ekleyeceğim.)

Kart tam olarak yüksek hızda değil (16 MHz mikrodenetleyici, sadece dijital IO yapıyor). Ve mevcut tahta alanından 1 nF kapasitans bile üretmekte zorlanıyorum. Böylece, bu ekstra kapasitansın çok fazla bir fark yaratmadığını iddia edebilirsiniz. Ama bunun aslında kötü bir fikir olabileceği ve kaçınılması gereken bir neden var mı?

Yanıtlar:


10

Kural olarak, devrenin topraklaması tüm sinyaller için bir referans noktası görevi görür. Bu yüzden devre boyunca çok düşük voltaj farkına sahip olmalıdır. Vcc için genellikle doğru değildir - Vcc'ye göre hiçbir sinyal ölçülmediği sürece, daha büyük voltaj farkları kabul edilebilir.

Vcc hattındaki toplam akım, toprak hattının akımına eşittir. Ancak yukarıdaki paragraf nedenlerinden ötürü, toprak hattının Vcc hattından çok daha düşük bir dirence (aslında empedans) sahip olması gerekir, burada ayırma kapasitörleri ile birlikte yüksek endüktans bile iyi olur.

Bu nedenle, zemin genellikle bir alan olarak yönlendirilir, ancak Vcc sadece yeterince kalın izler olarak.

Bütün bunlar teoride idi. PCB'niz yüksek akımlarla ve / veya çok yüksek frekanslarla ilgilenmiyorsa, muhtemelen istediğiniz şekilde yönlendirebilirsiniz ve her şey yoluna girecektir. Yani, paranoyak olma.

Dipnot: Çok büyük boş alanlarınız varsa, PCB'yi daha küçük yapmak için tasarımı değiştirmek daha iyi değil mi?


Yeniden dipnot: Büyük bir konektör ve kasa montajı kartın genişliğini genişletir. IC'ler ve diğer bileşenler kartın yüksekliğini artırır. Ama gerçekten değil o kadar alan. Tahtanın toplam alanı yaklaşık 30 * 75 mm'dir.
nitro2k01

@ nitro2k01 - ben de benzer bir şey sandım. Ancak dipnottan önceki son paragraf hala değerlidir. :)
johnfound

Evet, cevabı çoktan biliyorum, her iki durumda da fark edilebilir bir fark yaratmayacak. Soru daha az "hiçbir fikrim yok" ve daha fazla "beni şaşırtmak". Tabii ki, yine de genellikle toplum için yararlı olan ilginç cevaplar üretebilir.
nitro2k01

" dekuplaj kapasitörleri ile birlikte yüksek endüktansın bile iyi olduğu ". Neden? Düşük geçişli bir filtre oluşturdukları için mi?
Rafael

1
@Rafael Gerçekten. Ya da başka bir deyişle, seri endüktans, yüksek frekans içeriği (mevcut ani yükselmeler) için yüksek bir empedans verir ve parazitin PSU'ya veya güç barasına yayılmasını önler. Öte yandan kapasitörler (tercihen düşük ESR ve ilgili cihazın yanına yerleştirilmiş) frekans içeriği için düşük bir empedans verir ve güç rayının yeterince hızlı tepki vermesini sağlar. Yani, düşük geçiş filtresi oluşmuşsa, bu şekilde görülüyorsa, PSU'nun gördüğü çekişi yumuşatmakla ilgilidir.
nitro2k01

6

Güç ağında alacağınız küçük ekstra kapasitans hemen hemen ilgisiz olacaktır. Düşük ESR olacak, ancak ihtiyacınız olan yerde doğru olmayacak, bu yüzden fazla yardımcı olmayacak.

Sizin durumunuzda, güç düzlemini yapmam. Elektriksel olarak küçük bir dezavantaj var, ancak bir şeyi karıştırmak için biraz daha şans veriyor. Ayrıca, testten sonra birkaç değişiklik yapmanız gerektiğinde kartı düzenlemeyi zorlaştıracaktır. Güç düzlemini kullanırsanız, düzleme gömülü sinyal için herhangi bir pedin termal releaf'lara sahip olduğundan emin olun, aksi takdirde lehimlemesi zor olacaktır.

Kısacası, her iki şekilde de önemli değil, bu yüzden basitlik ve daha az hata şansı için dışarıda bırakardım.


4

Hem olumlu hem de olumsuzlar var.

Çok fazla kapasitans alamayabilirsiniz, ancak çok yüksek kapasitans olacaktır. Bu, kendi kendine rezonansının, düşük endüktans nedeniyle seramik bir kapak söyleyen çok daha yüksek bir frekansta olacağı anlamına gelir. Bu yüzden çok daha yüksek frekanslar olarak ayırma işlevi görür.

Negatif, şimdi potansiyel olarak bir saldırgan sinyalini (güç rayınız) diğer sinyallere daha yakın hareket ettiriyor olmanızdır;

Gücün küçük sinyal analizi açısından da bir "zemin" olduğunu unutmayın. Onu ayırmak tehlikeli olsa da, bu bazı durumlarda avantajlı olabilir.


Yaklaşmak hakkında söylediklerinize gelince, bunun nasıl olduğunu görmüyorum. Tahtanın bu kısmı çoğunlukla doldurulmamıştır ve Vcc'nin diğer sinyallerle (dolgu ile veya dolgu olmadan) buluştuğu tek yer, izin veya düzlemin bir tarafı boyuncadır. Eklenen tek büyük kapasitif bağlantının toprak ile Vcc arasında olduğu izlenimindeyim.
nitro2k01

3

Olin'in cevabını ikinci olarak verdim. Çok az fark yaratacaktır, çünkü kapasitans çok uzak ve çok küçük. Gerçek kapasitörleri pimlerin yakınına koymak daha iyidir.

Bununla birlikte, daha önce belirtildiği gibi , gravürün daha iyi olması için PCB'nin daha hızlı ve daha iyi kullanılmasını sağlamak için kartın bu bölümlerine "Bakır hırsızlığı" eklemelisiniz.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.