PCB Ground Pour, Crosstalk та антени

Я намагаюся зрозуміти наслідки заповнення полігону при виникненні швидкохідних переходів ліній. Розглянемо нижченаведений приклад:

У цьому прикладі доріжки (пофарбовані у світло-блакитний колір) були встановлені якомога більше один від одного на лівій стороні дошки, але їх треба було взяти ближче один до одного, щоб увійти у великі отвори для майданчика. Червона заливка - це насипний полігон. Зауважте, що це сфабрикований приклад, який має багато інших проблем, не пов'язаних з моїм запитанням.

На думку аргументу, всі рядки є однобічними (наприклад, UART, SPI, I²C тощо) і можуть мати час переходу 1 ~ 3 нс. Внизу є суцільна площина ґрунту (відстань 0,3 мм), але моє запитання стосується конкретно ґрунтової заливки зверху.

У випадку, коли заливка багатокутника змогла проникнути до місця з достатньою кількістю місця, щоб розмістити секунду через з'єднання, тому земний слід належним чином з'єднаний з площиною внизу. Однак у випадках A, B, D і E заливка робиться настільки, наскільки вона не могла, не маючи місця для віасів, залишаючи GND "пальцями".

Що я хотів би знати, не зважаючи на інші міркування щодо маршрутизації, - чи слід видаляти "пальці" A, B, D і E або, можливо, вони сприяють зменшенню перехресних переговорів між треками. Я стурбований тим, що шум від землі може зробити ці "пальці" хорошими антенами та створити небажані ЕМІ. Але в той же час я неохоче видаляю їх для можливої ​​переваги перехресних переговорів, які вони можуть мати.

EDIT

Для прикладу іншого випадку розглянемо цю картину:

Фан-аут кожного ІС нав'язує реальність, коли багато хто з цих пальців неминучий, за винятком випадків, якщо ми позбудемося того, що GND повністю вилиється на цей розділ. Останнє належне робити? Чи вигідний чи нешкідливий вилив GND, якщо це заповнення GND?

чи слід видаляти "пальці" A, B, D і E або, можливо, вони сприяють зменшенню перехресних переговорів між треками.

Їх слід зняти, оскільки це не дуже допомагає і, можливо, погіршить ситуацію.

Здається, ваша стурбованість є перехресними розмовами. Тож давайте поговоримо про це на секунду.

Перехресне слово - це коли фейлди (електричні чи магнітні) від одного сигналу (сліду) взаємодіють або перетинають інший сигнал (слід).

Ось як виглядають типові сигнали у поданні "feilds".

Ви ведете боротьбу з перехресними розмовами кількома способами.

1. Скоротіть час підйому. тому, скорочуючи час підйому сигналу, ви фактично зменшуєте dv / dt, що потім зменшує перехресне звернення.$Crosstalk \propto \frac{dv}{dt}$

2. Перемістіть сигнали далі. Це призведе до зменшення взаємодії / перетину полів від агресора до жертви. Феільди все ще є, але ви просто підкачаєте.

3. Наблизіть свою опорну площину. Поля шукають шукають своє посилання. Це шлях найменшого опору для цього. Лінії феільда ​​розтягнуті настільки далеко, наскільки це потрібно, щоб знайти свій низький імпедансний шлях. Якщо наблизити літак, він з’єднається набагато жорсткіше.

Тепер, якщо у вас є двошарова дошка і ви не можете зробити дошку тоншою (щоб зблизити два шари), то вам залишаються варіанти №1 та №2. Однак ви можете «набути свого роду» варіант реалізації №3 на двошаровій дошці шляхом маршрутизації основного сліду паралельно сигналу на всю довжину сигналу. Феільди будуть там, то чому б не контролювати, на який "сигнал" поля взаємодіють.

Це те, що ви намагалися зробити з підсипанням землі на верхній шар. Щоб він був ефективним, він повинен бути на всю довжину (або якомога ближче) сигналу (в основному слідуючи за ним, як тінь). Тож пальці A, B, D, E неефективні і, можливо, можуть погіршити ситуацію, будучи патч-антеною, але на мою думку, С є єдиним дещо нормальним. Це не зовсім ефективно для сигналу, але це не погіршить ситуацію.

всі рядки є однобічними (як UART, SPI, I²C тощо) і можуть мати час переходу від 1 до 3 нс.

Тут ви пішли не так. I2C та UART працюють найшвидше на кількох МГц. SPI може працювати на рівні 10 МГц. Немає потреби в перехідних періодах так швидко, як 3 нс. Ви врятуєте собі багато горя, уповільнивши їх. Найпростіший спосіб зробити це - додати серійний опір у драйверах за мононаправленими схемами (UART, SPI). Для I2C ви можете збільшити опір підтягування, щоб уповільнити час підйому. Щоб уповільнити періоди падіння, вам доведеться просто використовувати слабший драйвер (жоден спеціально створений пристрій I2C не повинен так швидко сприймати падіння).

Що я хотів би знати, не зважаючи на інші міркування щодо маршрутизації, - чи слід видаляти "пальці" A, B, D і E або, можливо, вони сприяють зменшенню перехресних переговорів між треками.

Видаліть їх.

Вони зменшать перехресні розмови, лише якщо ви знайдете місця для розміщення віасів, щоб прив'язати їх до основної площини під ними і тримати їх на 0 вольт по всій довжині. І навіть це химерність. Більше відстань між вашими треками - це кращий спосіб зменшити перехресні розмови.

Я стурбований тим, що шум від землі може зробити ці "пальці" хорошими антенами та створити небажані ЕМІ.

Абсолютно правильно.