Коли я повинен використовувати земну площину?


12

Я новачок у дизайні друкованих плат. Моя схема містить напругу 3,3 В, максимальна частота сигналу 400 кГц і менше 10 компонентів, підключених до землі. Мені справді потрібен заземлювач на моїй платі? Або якщо бути точним: Коли я повинен використовувати земну площину?

Відповіді:


4

Багато залежить від того, чи ви робите комерційну друковану плату для виготовлення та продажу, або кілька разових дощок для власного використання. Якщо перший, тоді план планування важливіший, щоб випромінювання викидів не було дотримано вимог FCC (частина 15, ненавмисні радіатори), CE та інших правил, хоча я бачив безліч комерційних продуктів з однією або двосторонніми платами і ні -земні літаки. (З іншого боку, один з моїх клієнтів щойно виготовив шестишарову дошку з трьома шарами сигналу, шаром Vcc та двома площинами заземлення у сендвіч-конфігурації.)

Якщо у вас є лише сигнали до 400 кГц, то це здається, що ви не використовуєте мікроконтролер (або якщо ви є, ви використовуєте внутрішній генератор, щоб не було кристала). Якщо ви прототипували свою схему на бездротовій дошці тощо, і вона працює нормально, тоді вона повинна працювати нормально без площини заземлення.

Навіть якщо ви займаєтесь комерційним продуктом, якщо ваш пристрій працює від акумулятора, і він не має сигналів вище 1,705 МГц (що вірно у вашому випадку), то це виключається з правил FCC.


1

По-перше, вам потрібно переконатися, що ваші припущення справедливі. Наприклад, якщо ваша схема підключена до двох одиниць обладнання, що живиться від джерел живлення в режимі комутації, між цими блоками буде протікати струм високої частоти загального режиму. Струм буде протікати через ваш пристрій, генеруючи "шумові" напруги на опір слідів у вашій схемі.

По-друге: це проблема чи ні, залежить виключно від того, що робить схема. Потрібно оцінити імпеданси слідів між різними вузлами в ланцюзі та змоделювати їх вплив на ланцюг. Якщо ви використовуєте такий інструмент для моделювання схем, як спеція, вам слід замінити свої "тверді" з'єднання ланцюгами, еквівалентними імпедансам слідів. Потім ви можете визначити, є напруга, що падає на ці опори, проблемою чи ні.


1

В ідеалі ви завжди повинні використовувати землю. Але з різних причин це не завжди можливо або підходить:

  • 1 і 2 шари (и) друкованої плати:

Для 1 шару, я думаю, причина цілком очевидна. Ви можете заповнити необгрунтовану друковану плату міддю до GND, але це не реальна земна площина.
Для двох шарів у вас не завжди вистачає місця для маршрутизації на одному шарі та площини заземлення на іншому, але якщо ви можете, зробіть це, навіть якщо на шарі площини основи є невеликі сліди.

  • Аналоговий дизайн:

Деякі аналогові конструкції не повинні посилатися на заземлення або повинні мати зіркове з'єднання для GND.
Наприклад, якщо ви робите схему придбання, вам слід потурбуватися про різні еталонні площини. Те саме для ізольованих джерел живлення.

Крім того, це залежить від вашого дизайну, якщо ви робите дизайн на рівні 5 В CMOS, такі порушення, як шини 1 В, можуть не впливати на поведінку вашої схеми, тоді як при 1,8 В це стає досить шкідливим для поведінки.

Те саме для частоти та часу підйому: низькошвидкісний ланцюг не поширюватиметься занадто багато ЕМС порівняно зі швидкісними ланцюгами (я не говорю про частоту сигналу, а про еквівалентну частоту часу підйому).


Так ви кажете, що земляну площину найкраще використовувати на 3-х шарових дошках?
ADL

Дошка з 3 шарами не існує.
zeqL
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.