Planul de masă și calea curentului de întoarcere pe PCB: reguli de layout care funcționează
Curentul se întoarce întotdeauna la sursă. Să-i oferiți o cale scurtă și neîntreruptă este cea mai eficientă decizie de layout pentru zgomot și compatibilitate electromagnetică (EMC).
Curentul circulă în buclă
Orice curent de semnal se întoarce la sursă pe calea cu impedanța cea mai mică. La frecvențe joase aceasta este calea cu rezistența cea mai mică; la frecvențe înalte este calea direct sub traseu, pentru că aceasta dă cea mai mică suprafață a buclei. O buclă mică radiază mai puțin și captează mai puțin zgomot. Această singură idee explică majoritatea regulilor de proiectare a masei.
Folosiți un plan de masă continuu
La o placă multistrat, dedicați un strat masei și păstrați-l neîntrerupt sub traseele de semnal. La o placă cu 4 straturi, structura obișnuită este semnal, masă, alimentare, semnal, astfel încât stratul de semnal de sus să se afle direct deasupra planului de masă (vedeți ghidul despre structura straturilor și câte straturi vă trebuie).
La o placă cu 2 straturi, turnați masă pe ambele fețe, legați cele două suprafețe cu multe via-uri și trasați semnalele critice astfel încât masa de sub ele să nu fie întreruptă.
Nu tăiați planul sub un traseu
O fantă, un gol sau o divizare a planului obligă curentul de întoarcere să facă ocol, ceea ce mărește bucla. Evitați:
- trasarea unui semnal rapid peste un gol din plan;
- amplasarea unui rând de pad-uri mari sau de via-uri atât de apropiate încât formează o fantă;
- împărțirea planului de masă în zone analogice și digitale separate fără un motiv clar.
Un singur plan de masă, cu o amplasare atentă (componentele analogice într-o zonă, cele digitale în alta, fără semnale care trec între ele), funcționează de obicei mai bine decât un plan divizat.
Via-uri de cusătură
Când un semnal schimbă stratul, și curentul său de întoarcere trebuie să schimbe stratul. Puneți un via de masă lângă via-ul de semnal, ca să poată urma curentul de întoarcere. Via-urile de masă de-a lungul marginii unei suprafețe de cupru leagă planurile între ele și reduc radiația de margine. Burghiul nostru minim este de 0,3 mm, cu pad de 0,5 mm (vedeți via-uri și diametre de găuri).
Condensatoare de decuplare
Amplasați condensatorul cât mai aproape de pinul de alimentare al circuitului integrat și conectați-l la planul de masă cu o legătură scurtă și lată sau cu un via chiar lângă padul său. Un traseu lung între condensator și pin adaugă inductanță și anulează beneficiul.
Lista de verificare
| Verificare | De ce |
|---|---|
| Plan de masă neîntrerupt sub semnalele rapide | Menține mică bucla de întoarcere |
| Niciun semnal peste un gol sau o fantă | Evită ocolul curentului de întoarcere |
| Via de masă lângă fiecare via de schimbare a stratului | Oferă o cale pentru întoarcere |
| Condensatoare de decuplare la pinii de alimentare | Reduce zgomotul de comutație |
| Suprafețe legate la plan prin mai multe via-uri | Evită cuprul izolat |
Eliminați insulele de cupru izolate sau legați-le la masă: se comportă ca niște antene. Când layout-ul este gata, parcurgeți lista de verificare DFM și cereți un preț în calculator.
Întrebări frecvente
Să împart planul de masă în analogic și digital?
De obicei nu. Un singur plan continuu, cu amplasare chibzuită a componentelor analogice și digitale și fără semnale care trec între zone, funcționează în mod normal mai bine decât un plan divizat.
De ce contează curentul de întoarcere?
Curentul de întoarcere și curentul de semnal formează o buclă. Cu cât bucla este mai mare, cu atât placa radiază mai mult și captează mai mult zgomot. Un plan de masă continuu sub semnal menține bucla mică.
Unde pun via-urile de cusătură?
Lângă fiecare via de semnal care schimbă stratul și de-a lungul marginilor suprafețelor de masă, ca să poată curentul de întoarcere urma semnalul și planurile să rămână legate.
Vedeți întrebările și răspunsurile →
Consultați capabilitățile noastre de fabricație
Trasee și distanțe minime, diametre de găurire, materiale, toleranțe și teste pentru fiecare tip de placă, pe o singură pagină.
Deschideți capabilitățile →Întrebați un inginer
Nu știți ce se aplică plăcii dumneavoastră? Descrieți-o în câteva rânduri, iar inginerii noștri vă sfătuiesc.