Як з'єднати наземні площини разом


11

Який найкращий спосіб з'єднати наземні літаки разом?

Я знаю, що наземні літаки з'єднані між собою в декількох місцях, щоб утримувати GND з низьким опором по всій платі і забезпечувати зворотний шлях для сигналів.

Але, на додаток до виходу, що знаходиться дуже близько до кожного роз'єднувального конденсатора,

  • Я бачив макети, де багато віонів додається з сіткою, з інтервалом на 1/20 максимальної довжини хвилі на дошці.

  • На інших дошках віаси ставлять уздовж слідів (наприклад, " Розміщення ВІАС для з'єднання наземних літаків ").

  • Я бачив, як віаси розлітаються нестримно.

  • Існує також комбінація: ВІАС по лініях + розсіяно безперервно по площинах GND.

Чи помітні відмінності?

Я хотів би досягти - це хороша цілісність сигналу, низьке випромінювання та хороша роз'єднаність джерела живлення.


3
Яка саме ваша заявка та на якій частоті ви працюєте?
абдулла кахраман

Контролер опалення. Він має MCU при 70 МГц, і він повинен перемикати навантаження на дуже низькій частоті (один перехід в хвилину).
Blup1980

Погляньте на це питання та його відповіді, і якщо воно не стосується ваших питань, поверніться та уточніть його питання тут із додатковими подробицями.
Дейв Твід

Це питання, яке я вже цитував у своєму запитанні: "Розміщення ВІАС для з'єднання наземних літаків". Він специфічний для співпланових ліній електропередачі. Я говорю про загальні правила з'єднання площини разом. Незалежно від заявки.
Blup1980

Відповіді:


14

Немає жодної.

Однак це є щось, що я зібрав з часом. Що ви робите з наземними площинами, сильно залежить від того, що ви намагаєтеся зробити. Ви можете намагатися надати шляху низького опору, або ви намагаєтесь ізолювати одну область від іншої, або ви можете намагатися мати справу з EMI.

Звичайно, існує штраф за продуктивність за те, що він помиляється, але це може не хвилюватись, якщо ви не маєте справу ні з високочастотними ланцюгами, ні з аналогічною точністю роботи. Кількість флуктуюючих біт зчитування АЦП із заземленими входами або спектральна чистота радіочастотного сигналу, виміряна спектральним аналізатором, підкаже, наскільки ви помиляєтесь у будь-якій конструкції. Це, як правило, неможливо отримати 100% право (специфікація даних), якщо у вас система не така проста, як їх тестові схеми.

Найскладніші проблеми з наземним з'єднанням пов'язані з радіочастотними частотами та сигналами, які слабкі або проходять через сліди, чутливі до зв'язку EMI на цій частоті. На мікрохвильових частотах сантиметра достатньо, щоб зробити дуже ефективну антену і возитися з речами. Я пам’ятаю, один із моїх професорів сказав мені, що коли він працює в галузі, вони залишать безліч точок, коли дві основи можуть бути короткими разом, і тоді інженер перевірить кожного з них по черзі, щоб побачити, що дало найкраща продуктивність. Вони працювали з високочастотними (мікрохвильовими) схемами.

Як правило, є три види наземної площини, як елементи, які ви хотіли б скоротити.

  1. Справжні наземні літаки. З тих чи інших причин у вас їх багато, і ви хочете з'єднати їх разом. Це, мабуть, найпоширеніша поява проблеми під час роботи ланцюгів фрези.

  2. Наземні / охоронні сліди, які проходять разом із сигнальними лініями, які можуть забезпечувати зворотний шлях, охороняючи сигнал високої частоти або прив'язуючи до / від джерела високого опору або раковини. Це може бути або для запобігання витоку сигналу, або для запобігання зв'язку EMI.

  3. Кілька наземних площин, які насправді є одним і тим же.

Для початку слід зрозуміти, що насправді не існує універсального ґрунту, а також, що різні підстави в одній схемі не обов'язково однакові. Типовим прикладом, на який ви зіткнулися, є таблиця даних для АЦП, яка говорить про аналогові та цифрові підстави. Це робиться для того, щоб переконатись, що ой така галаслива цифрова схема не возиться з АЦП високої роздільної здатності, за яку ви заплатили додатково. Різні види мікросхем мають різні характеристики, коли мова йде про їх взаємодію з землею. Оскільки для цифрових мікросхем характерний раптовий сплеск струму на кожному тактові години, вони, як правило, особливо галасливі на тактовій частоті, а згодом і на гармоніках і субгармоніках. Обхід конденсаторів повинен вирішити це,

Аналогічно, потужність підстав, як правило, шумно, тому що навантаження, такі як двигуни та соленоїди, як правило, шумно, чи то через ефекти комутації чи такі речі, як ШІМ. Залучені великі струми і кінцевий опір заземлення (навіть шматок міді має деякий опір) означають, що перехідні процеси, що виявляються на силовому ґрунті, мають тенденцію бути вищими. Іноді достатньо високої, щоб повністю викрутити вимірювання датчика, керуючи, наприклад, двигуном.

Мета, отже, ізолювати ці підстави найкращим чином. Це означає, що вони взагалі не перетинаються. Ви не ставите аналогову землю вгорі, а цифрову землю внизу. Все, що стосується аналогового, йде з аналоговим заземленням, а все, що стосується цифрового, йде з цифровим заземленням в окремих областях друкованої плати. Коли мета - ізоляція, ви з'єднуєте площини разом в одній точці. Більше одного пункту може бути катастрофічним, оскільки це призводить до поточних циклів, а отже, до проблем EMI та ненавмисних антен. Точка, де всі підстави короткі, зазвичай називається зірковою земною точкою ланцюга і настільки ж близька, як ви збираєтеся дістатись до широкої землі ланцюга. Як правило, їх слід коротко якомога ближче та центральніше розміщувати до місця, де взаємодіють два контури, як правило, АЦП або ЦАП. По-справжньому випадкових конструкцій, ви можете затримати їх біля пропозиції і молитися за найкраще. Це тип 1.

У другому типі у вас є якийсь слід охоронця. Якщо слід знаходиться на місці, то ви, мабуть, переживаєте за ЕМІ та не протікаєте. У разі протікання, ви хочете загнати охоронець близько до рівня сигналу. В обох цих випадках ви хочете, щоб охорона мала якомога менший опір до джерела. Це означає, що багаторазові віаси опускаються до площини землі через рівні проміжки часу, якщо слід обґрунтувати слід.

Третій і дещо менш екзотичний сорт, і насправді це лише те, що заявляє очевидне. Це стосується віасів, які приймають на землю ковпачки для роз'єднання, або випадкових коротких площин верхньої та нижньої землі. Коли ви створили зоряний грунт і виділили різні ділянки, ви хочете, щоб кожна земля була максимально рівномірною. Наприклад, ви не хочете, щоб між двома кутами аналогової площини заземлення була вимірювана різниця потенціалів. Це робиться, забезпечуючи шлях низького опору до зіркового ґрунту - кожен штифт або колодка, яку потрібно заземлити, йде до площини, яка забезпечує прямий постріл до точки зірки землі. Наявність площини має додаткову перевагу в забезпеченні зворотного шляху під кожним сигнальним слідом, що дозволяє уникнути формування потокових петель, які можуть виступати антенами. У випадках, коли площина заземлення повинна бути зламана, але вам потрібно мати шлях повернення, ви б забезпечили альтернативний маршрут через інший шар. Якщо у вас є кілька площин із землею в одній і тій же ділянці (зверніть увагу: це повинні бути однакові землі), періодичні вії можуть допомогти трохи зменшити імпеданс.


Дякую за глибоку відповідь! А ось щодо типу 1: Що додає до зворотного струму слідів, що з'єднують речі на різних островах GND? Високошвидкісний зворотний струм, який, як правило, нижче сліду, повинен був залишити слід, зробити додатковий контур, використовуючи з'єднання в одній точці, і повернутися до сліду з іншого боку відрізу. Правильно?
Blup1980

1
Зазвичай у вас не повинно бути слідів, що перетинають наземні острови. Якщо ви це зробите, вам слід змусити їх перехреститися в єдиній точковому з’єднанні, зберігаючи землю під ними. Якщо у вас є конкретний екземпляр, я можу спробувати деталізувати з прикладом.
Чінталагірі Шашанк
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.