Найкраща можлива складова за допомогою чотиришарової друкованої плати?


40

Я розробляю 4-шарову друковану плату, і знаю, що стандартна група є

  1. Сигнали
  2. GND
  3. VCC
  4. Сингли

(GND і VCC можна перемикати залежно від шару з більшою кількістю сигналів)

Проблема в тому, що я дуже не хочу підключати всі заземлені штифти через віаси, їх просто занадто багато! можливо тому, що я не звик до 4-х шарових друкованих плат, я все-таки прочитав підказку Генрі У. Отта про інший стек

  1. GND
  2. Сигнали
  3. Сигнали
  4. GND

(Там, де живлення направляється з широкими слідами на площинах сигналу)

За його словами, це найкраща можлива складова за допомогою чотиришарової друкованої плати з наступних причин:

1. Сигнальні шари примикають до ґрунтових площин.

2. Сигнальні шари щільно з'єднані (близько) до їх сусідніх площин.

3. Наземні площини можуть виступати в якості екранів для внутрішніх шарів сигналу. (Я думаю, що для цього потрібно зшивання ??)

4. Багаторазові площини опускають опору плати на землю (опорну площину) і зменшують загальне випромінювання. (насправді цього не розумію)

Одна проблема полягає в перехресній розмові, але я дійсно не маю жодних сигналів на третьому шарі, тому я не думаю, що балачка буде проблемою з цим стеком, чи я правдивий у своїх припущеннях?

Примітка. Найвища частота - 48 МГц, на платі також є модуль wifi.

Відповіді:


46

Ви будете ненавидіти себе, якщо будете складати номер два;) Можливо, це суворо, але це буде ПДТА, який переробляє плату з усіма внутрішніми сигналами. Не бійтеся віасів.

Давайте розглянемо деякі ваші запитання:

1. Сигнальні шари примикають до ґрунтових площин.

Перестаньте думати про наземні літаки, а подумайте більше про опорні літаки. Сигнал, що працює над еталонною площиною, напруга якої знаходиться в VCC, все одно повернеться над цією базовою площиною. Тож аргумент, що якимось чином ваш сигнал працює над GND, а не VCC, є кращим, в основному, неправдивим.

2. Сигнальні шари щільно з'єднані (близько) до їх сусідніх площин.

Дивіться номер один, я вважаю, що непорозуміння щодо лише літаків GND, що пропонують зворотний шлях, призводить до цього помилкового уявлення. Що ви хочете зробити, це тримати ваші сигнали близько до опорних площин і при постійному правильному опорі ...

3. Наземні площини можуть виступати в якості екранів для внутрішніх шарів сигналу. (Я думаю, що для цього потрібно зшивання ??)

Так, ви можете спробувати зробити клітку такою, як я думаю, для вашої дошки ви отримаєте кращі результати, зберігаючи слід до висоти площини якомога меншою.

4. Багаторазові площини опускають опору плати на землю (опорну площину) і зменшують загальне випромінювання. (насправді цього не розумію)

Я думаю, ти вважаєш, що чим більше у мене літаків, тим краще, що насправді не так. Це здається мені порушеним правилом.

Моя рекомендація для вашої ради, заснована лише на тому, що ви мені сказали, - це зробити наступне:

Сигнальний шар
(тонкий, можливо, 4-5 мільйонів FR4)
GND
(основна товщина FR-4, можливо, на 52 міль більше або менше, залежно від кінцевої товщини)
VCC
(тонкий, можливо, 4-5 мільйонів FR4)
Сигнальний шар

Переконайтеся, що ви правильно роз’єдналися.

Тоді, якщо ви дійсно хочете зайнятися цим, перейдіть до Amazon і придбайте або цифровий дизайн доктора Джонсона Highspeed, підручник з чорною магією, або, можливо, спрощена цілісність сигналу та потужності Еріка Богатіна. Читай, люби, живи :) Їх веб-сайти також мають чудову інформацію.

Щасти!


1
Чудовий аналіз! це саме те, що я шукав, щоб зрозуміти, чому я не буду використовувати цей стек-ап зараз, коли побачив світло :), дуже дякую за інформацію, і книги теж.
mux

Я поїхав у відпустку на тиждень і не брав із собою жодної книги, окрім книги Говарда Джонсона. Це хороший спосіб змусити себе прочитати велику технічну книгу.
Rocketmagnet

2
Хтось може пояснити перший пункт? Що це означає, кажучи сигналами, що проходять через опорну площину? Наскільки мені відомо, сигнал проходить від А до В, а потім від В до А через землю.
richieqianle

2
Примітка. Безкоштовна глава "Опамповки для всіх" у розділі 17 дає майже таку ж пораду, що і ви, яку я виніс тут, перш ніж знайти це питання.
Фіз

Чи можете ви порекомендувати книгу для загального дизайну цифрових плат?
Техас Кале

17

Немає такої речі, як найкраща складова шарів. Якщо ви уважно читаєте, то, як стверджують, EMP є найкращим з точки зору ЕМС.

Мені не подобається така конфігурація. По-перше, якщо ваша рада використовує компоненти SMT, у вас буде набагато більше перерв у ваших літаках. По-друге, будь-яка налагодження чи перероблення буде практично неможливою.

Якщо вам потрібно використовувати таку конфігурацію, ви робите щось жахливо неправильне.

Також немає нічого поганого у використанні віасів для заземлення. Якщо вам потрібно знизити індуктивність, просто поставте більше вікон.


так, немає абсолютного найкращого способу зробити що-небудь, я запитував щодо моєї конкретної програми, мені не потрібно використовувати цю конфігурацію, і я не буду після прочитання відповідей, дякую :)
mux

9

"найкраще" залежить від програми. У вашому дописі справді два питання

  1. "Звичайні" (сигнали на зовнішніх шарах, площини на внутрішніх шарах) ВС "всередину" (сигнали на внутрішніх шарах, площини на зовнішніх шарах).
    Дошка зсередини матиме кращі показники ЕМС, але змінити її буде набагато складніше, коли ви зрозумієте, що ви накрутили дизайн, знадобиться більше віясів, що не є великим з точки зору щільності або цілісності сигналу, і якщо ви використовуєте ІС пакети, чий крок шпильки занадто малий, щоб укласти землю між колодками, тоді ви закінчитеся з великими дірками у ваших площинах, що також не є великим з точки зору ітерації сигналу.

  2. дві площини грунту VS, одна земна площина і одна силова площина.
    В обох випадках, коли сигнал високої швидкості змінює опорну площину, для переміщення між двома опорними площинами повинен бути сусідній шлях. З двома наземними площинами ви можете зробити це з єдиним, з'єднавши дві площини безпосередньо. З землею та потужністю площин з'єднання має проходити через конденсатор, який, як правило, (якщо вважати, що "звичайний" стек), вимагає двох ВІС та конденсатора. Це означає, що гірша цілісність сигналу та більша площа плати. З іншого боку, наявність площини живлення зменшує падіння напруги на вашій рейці живлення та звільняє місце на шарах сигналу.


1

Як сказали інші, це залежить від вашої заявки. Ще одна складова я вважаю корисною

  1. Сигнали (низька швидкість)
  2. Потужність
  3. Сигнали (керований опір)
  4. GND

Це тримає дві групи сигналів добре ізольованими одна від одної, дає відмінну відповідність імпедансу і дозволяє мені скидати тепло в земну площину.


Чому ця відповідь була спростована? Єдиною причиною, про яку я можу подумати, є те, що сліди, контрольовані імпедансом, що знаходяться на внутрішньому шарі, означають, що їм завжди знадобляться віаси від колодок SMD до зазначеного шару, який може бути не "ідеальним", але крім того, що це здається ідеально правильна відповідь, тим більше, що віаси можуть навіть не бути проблемою.
Чи
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.