PCB змішаного сигналу, 2 або 4 шари?

В даний час я розробляю друковану плату зі змішаним сигналом для клієнта, і я багато читав про цілісність сигналу, і більшість книг рекомендують 4-шарову плату (або більше) через стійкість до шуму від твердої площини заземлення і зменшена маршрутизація.

На платі є два 16-розрядних АЦП та два 16-бітові ЦАП з підсилювачами OP в аналоговому розділі, мікроконтролер з деякими перемикачами рівня та мостиком в цифровій секції, а також два перетворювачі постійного та постійного струму та регулятор LDO на потужності розділ. Простір не є великим обмеженням, але важлива наявність високої роздільної здатності та низького рівня шуму в аналоговій секції. Між цифровою секцією та краєм аналогової секції працює I2C та шина SPI, що працюють менше ніж 10 МГц.

Мудрий маршрут Я можу повністю зробити цю дошку в 2 шари. Чи дійсно я помічу величезну різницю в цілісності сигналу за допомогою 4-шарової плати та спеціальної площини заземлення? Чи варто додаткової вартості? Я схиляюся до 4, але хотів би почути вашу думку.

Заздалегідь дякую, хлопці.

спочатку дозвольте чітко викласти свою відповідь. Чотиришарова дошка дасть кращі показники. Різниця не суттєва для всіх дощок, але чотиришарова плата дозволить вам направляти сигнал, потужність та землю безпосередньо один на одного різними способами. Утримання землі безпосередньо під силовою площиною зменшить перехресні переговори для близьких ліній близькості та зменшить рівень шуму, дозволяючи загально кращим вибором маршрутизації. З чотирма шарами одноточковий грунт - це досяжний подвиг, не розрізаючи площину ґрунту навпіл. По суті, якщо двошаровий розчин вимагає розрізання по всій площині ґрунту, то ви створюєте дві основи, з'єднані двома точками. Це дозволяє контуру струму, викликаючи шум, і це може бути посилено різницею температур, електронікою поблизу тощо. Я не впевнений, що стосується використання цього пристрою, але температура, неподалік від EMI і робочі частоти все будуть грати. Якщо це конструкція з високою швидкістю, то чотиришаровий напевно збереже цілісність цих сигнальних ліній. Багато з цього зводиться до того, яка роздільна здатність вам потрібна для цих АЦП. Якщо вам справді потрібні 16 біт, то я б сказав, що 5-відсоткове підвищення продуктивності від чотиришарової дошки варто.

Чудова посилання, з якої я вивожу свої рекомендації щодо дизайну, - це ... http://www.ti.com/lit/an/szza009/szza009.pdf

Ура

Якщо ви можете виконати більшу частину маршрутизації на верхньому шарі і маєте в основному тверді ділянки заземлення на нижньому шарі, я б сказав, що двошарова дошка, ймовірно, повинна працювати для вас. Один із справді дивовижних людей, яких я зустрічав впродовж багатьох років - Дейв Ванхорн - регулярно робить дошки з високою щільністю на двошарових дошках, і його продукція проходить тестування на відповідність викидам без проблем. Але він справжній майстер цього мистецтва, тоді як багато - ні.

Незалежно від того, ваша дошка виглядає досить просто. Розбийте шар нижньої площини на ділянки для кожного блоку ланцюга: аналоговий та цифровий і переконайтеся, що ви знаєте, куди протікають зворотні струми.

Зазвичай нормально робити невеликі перерви в площині основи, де ви повинні мати один слід перетинати інший. Але ці розриви невеликі і повністю укладені міддю, викриваючи лише той короткий слід, який йде під слід верхньої сторони.

Здається, що аналогові ланцюги регулятора перебувають у розділі живлення, вам слід перемістити його в аналоговий розділ, тому його опорний штифт GND сидить на аналоговому GND. Таким чином, його вихід посилається на аналоговий GND, а не на шумний GND поблизу комутаторів.

Тепер для вашого питання щодо 2-х щодо 4-х шарів використання 4 шарів зменшить труднощі зробити дуже хороший макет, тим самим зменшить ймовірність помилки. Якщо помилка означає резину, то вам слід зважити вартість та затримки можливого респірану проти додаткових витрат у 4 шари.