Kinahanglan bang ibulag ang AGND ug DGND nga mga lut-od sa yuta?
Ang yano nga tubag mao nga kini nagdepende sa sitwasyon, ug ang detalyado nga tubag mao nga sila sa kasagaran dili bulag.Tungod kay sa kadaghanan nga mga kaso, ang pagbulag sa layer sa yuta makadugang lamang sa inductance sa pagbalik sa karon, nga nagdala labi pa nga kadaot kaysa sa maayo.Ang pormula nga V = L(di/dt) nagpakita nga samtang ang inductance nagdugang, ang boltahe nga kasaba nagdugang.Ug samtang nagkataas ang switching current (tungod kay ang converter sampling rate mosaka), ang boltahe nga kasaba mosaka usab.Busa, ang mga lut-od sa yuta kinahanglan nga konektado sa tingub.
Ang usa ka pananglitan mao nga sa pipila ka mga aplikasyon, aron matuman ang tradisyonal nga mga kinahanglanon sa disenyo, ang hugaw nga gahum sa bus o digital circuitry kinahanglan ibutang sa pipila nga mga lugar, apan usab sa mga limitasyon sa gidak-on, nga naghimo sa board nga dili makab-ot ang usa ka maayo nga partition sa layout, niini kaso, bulag nga grounding layer mao ang yawe sa pagkab-ot sa maayo nga performance.Bisan pa, aron ang kinatibuk-ang disenyo mahimong epektibo, kini nga mga lut-od sa yuta kinahanglan nga konektado sa usa ka lugar sa pisara pinaagi sa usa ka tulay o punto sa koneksyon.Busa, ang mga punto sa koneksyon kinahanglan nga parehas nga iapod-apod sa mga gibulag nga mga layer sa grounding.Sa katapusan, kanunay adunay usa ka punto sa koneksyon sa PCB nga mahimong labing kaayo nga lokasyon alang sa pagbalik sa karon nga moagi nga dili hinungdan sa pagkadaot sa pasundayag.Kini nga punto sa koneksyon kasagaran nahimutang duol o ubos sa converter.
Kung nagdesinyo sa mga sapaw sa suplay sa kuryente, gamita ang tanan nga mga bakas nga tumbaga nga magamit alang niini nga mga sapaw.Kung mahimo, ayaw itugot nga kini nga mga lut-od nga magbahin sa mga pag-align, tungod kay ang mga dugang nga pag-align ug vias dali nga makadaot sa layer sa suplay sa kuryente pinaagi sa pagbahin niini sa gagmay nga mga piraso.Ang resulta nga gamay nga layer sa kuryente mahimo’g pug-on ang karon nga mga agianan kung diin sila labing kinahanglan, nga mao ang mga power pin sa converter.Ang pagpislit sa kasamtangan tali sa vias ug sa mga alignment nagpapataas sa resistensya, hinungdan sa usa ka gamay nga pag-ubos sa boltahe sa mga power pin sa converter.
Sa katapusan, ang pagbutang sa layer sa suplay sa kuryente hinungdanon.Ayaw pag-stack og usa ka saba nga digital power supply layer sa ibabaw sa analog power supply layer, o ang duha mahimo gihapon nga magtiayon bisan kung kini anaa sa lain-laing mga layer.Aron mamenosan ang risgo sa pagkadaot sa pasundayag sa sistema, ang disenyo kinahanglang magbulag niining mga matang sa mga lut-od imbes nga i-stack kini kung mahimo.
Mahimo bang ibaliwala ang disenyo sa power delivery system (PDS) sa PCB?
Ang katuyoan sa disenyo sa usa ka PDS mao ang pagminus sa boltahe nga ripple nga namugna agig tubag sa panginahanglan sa suplay sa kuryente.Ang tanan nga mga sirkito nanginahanglan karon, ang uban adunay taas nga panginahanglan ug ang uban nga nanginahanglan karon nga mahatag sa mas paspas nga rate.Ang paggamit sa usa ka bug-os nga decoupled low-impedance power o ground layer ug usa ka maayo nga PCB lamination makapakunhod sa boltahe nga ripple tungod sa kasamtangan nga panginahanglan sa circuit.Pananglitan, kung ang disenyo gidisenyo alang sa usa ka switching nga kasamtangan sa 1A ug ang impedance sa PDS mao ang 10mΩ, ang maximum nga ripple sa boltahe mao ang 10mV.
Una, ang usa ka istruktura sa PCB stack kinahanglan nga gidisenyo aron suportahan ang daghang mga layer sa kapasidad.Pananglitan, ang unom ka layer nga stack mahimong adunay usa ka top signal layer, usa ka una nga layer sa yuta, usa ka una nga layer sa kuryente, usa ka ikaduha nga layer sa kuryente, usa ka ikaduha nga layer sa yuta, ug usa ka layer sa signal sa ilawom.Ang una nga layer sa yuta ug ang una nga layer sa suplay sa kuryente gihatag nga duol sa usag usa sa na-stacked nga istruktura, ug kini nga duha nga mga layer gilay-on nga 2 hangtod 3 mil ang gilay-on aron maporma ang usa ka intrinsic layer nga kapasidad.Ang dako nga bentaha sa kini nga kapasitor mao nga kini libre ug kinahanglan lamang nga itakda sa mga nota sa paghimo sa PCB.Kung ang layer sa suplay sa kuryente kinahanglan nga mabahin ug adunay daghang mga riles sa kuryente sa VDD sa parehas nga layer, ang labing kadaghan nga layer sa suplay sa kuryente kinahanglan gamiton.Ayaw biyai ang walay sulod nga mga lungag, apan pagtagad usab sa sensitibo nga mga sirkito.Kini magpadako sa kapasidad sa VDD layer.Kung ang disenyo nagtugot sa presensya sa dugang nga mga lut-od, duha ka dugang nga mga lut-od sa grounding kinahanglan ibutang sa taliwala sa una ug ikaduha nga mga lut-od sa suplay sa kuryente.Sa kaso sa parehas nga kinauyokan nga gilay-on nga 2 hangtod 3 mil, ang kinaiyanhon nga kapasidad sa laminated nga istruktura madoble karong panahona.
Alang sa maayo nga paglalamina sa PCB, ang mga decoupling capacitor kinahanglan gamiton sa pagsugod nga entry point sa power supply layer ug sa palibot sa DUT, nga magsiguro nga ang PDS impedance ubos sa tibuok frequency range.Ang paggamit sa usa ka gidaghanon sa 0.001µF ngadto sa 100µF capacitors makatabang sa pagtabon niini nga range.Dili kinahanglan nga adunay mga capacitor bisan asa;Ang mga docking capacitor nga direkta batok sa DUT makaguba sa tanan nga mga lagda sa paggama.Kung gikinahanglan ang ingon nga grabe nga mga lakang, ang sirkito adunay uban pang mga problema.
Ang Kamahinungdanon sa Gibutyag nga mga Pad (E-Pad)
Kini usa ka dali nga aspeto nga dili matagad, apan kini hinungdanon aron makab-ot ang labing kaayo nga pasundayag ug pagwagtang sa kainit sa laraw sa PCB.
Ang gibutyag nga pad (Pin 0) nagtumong sa usa ka pad sa ilawom sa kadaghanan sa mga modernong high-speed nga IC, ug kini usa ka hinungdanon nga koneksyon diin ang tanan nga internal nga grounding sa chip konektado sa usa ka sentro nga punto sa ilawom sa aparato.Ang presensya sa usa ka gibutyag nga pad nagtugot sa daghang mga converter ug amplifier nga mawagtang ang panginahanglan alang sa usa ka ground pin.Ang yawe mao ang pagporma sa usa ka lig-on ug kasaligan nga koneksyon sa elektrisidad ug koneksyon sa thermal kung ibaligya kini nga pad sa PCB, kung dili ang sistema mahimo’g madaot pag-ayo.
Ang labing maayo nga elektrikal ug thermal nga mga koneksyon alang sa gibutyag nga mga pad mahimong makab-ot pinaagi sa pagsunod sa tulo ka mga lakang.Una, kung mahimo, ang gibutyag nga mga pad kinahanglan nga kopyahon sa matag layer sa PCB, nga maghatag usa ka mas baga nga koneksyon sa thermal alang sa tanan nga yuta ug sa ingon paspas nga pagwagtang sa kainit, labi na hinungdanon alang sa mga high power device.Sa bahin sa elektrisidad, maghatag kini usa ka maayo nga equipotential nga koneksyon alang sa tanan nga mga layer sa grounding.Kung gikopya ang gibutyag nga mga pad sa ilawom nga layer, mahimo kini gamiton ingon usa ka punto sa pag-decoupling sa yuta ug usa ka lugar aron i-mount ang mga heat sink.
Sunod, bahina ang gibutyag nga mga pad sa daghang managsama nga mga seksyon.Ang porma sa checkerboard labing maayo ug mahimong makab-ot pinaagi sa screen cross grids o solder mask.Sa panahon sa reflow assembly, dili posible nga mahibal-an kung giunsa ang pag-agos sa solder paste aron matukod ang koneksyon tali sa device ug sa PCB, aron ang koneksyon mahimong anaa apan dili parehas nga gipang-apod-apod, o mas grabe, ang koneksyon gamay ug nahimutang sa eskina.Ang pagbahin sa gibutyag nga pad ngadto sa gagmay nga mga seksyon nagtugot sa matag lugar nga adunay koneksyon nga punto, sa ingon nagsiguro sa usa ka kasaligan, bisan koneksyon tali sa device ug sa PCB.
Sa katapusan, kinahanglan nga masiguro nga ang matag seksyon adunay usa ka over-hole nga koneksyon sa yuta.Ang mga lugar kasagaran igo nga igo aron makuptan ang daghang mga vias.Sa dili pa ang asembliya, siguroha nga pun-on ang matag vias sa solder paste o epoxy.Kini nga lakang hinungdanon aron masiguro nga ang gibutyag nga pad solder paste dili modagayday balik sa mga lungag sa vias, nga kung dili makunhuran ang higayon sa usa ka husto nga koneksyon.
Ang problema sa cross-coupling tali sa mga sapaw sa PCB
Sa disenyo sa PCB, ang layout wiring sa pipila ka high-speed converters dili kalikayan nga adunay usa ka circuit layer nga cross-coupled sa lain.Sa pipila ka mga kaso, ang sensitibo nga analog layer (gahum, yuta, o signal) mahimong direkta sa ibabaw sa high-noise digital layer.Kadaghanan sa mga tigdesinyo naghunahuna nga kini wala'y kalabutan tungod kay kini nga mga lut-od nahimutang sa lain-laing mga lut-od.Mao ba kini ang kahimtang?Atong tan-awon ang usa ka yano nga pagsulay.
Pagpili og usa sa kasikbit nga mga lut-od ug i-inject ang usa ka signal sa kana nga lebel, unya, ikonektar ang mga cross-coupled nga mga layer sa usa ka spectrum analyzer.Sama sa imong makita, adunay daghang mga signal nga giubanan sa kasikbit nga layer.Bisan sa usa ka gilay-on nga 40 mil, adunay usa ka pagbati diin ang kasikbit nga mga sapaw nagporma gihapon og usa ka kapasidad, aron sa pipila ka mga frequency ang signal madugtong gihapon gikan sa usa ka layer ngadto sa lain.
Sa pag-ingon nga ang usa ka taas nga kasaba nga digital nga bahin sa usa ka layer adunay 1V signal gikan sa usa ka high speed switch, ang non-driven nga layer makakita sa usa ka 1mV signal nga giubanan gikan sa gimaneho nga layer kung ang isolation tali sa mga layer mao ang 60dB.Alang sa 12-bit analog-to-digital converter (ADC) nga adunay 2Vp-p nga full-scale swing, kini nagpasabut nga 2LSB (labing gamay nga hinungdanon) sa pagdugtong.Alang sa usa ka gihatag nga sistema, dili kini usa ka problema, apan kinahanglan nga matikdan nga kung ang resolusyon nadugangan gikan sa 12 hangtod 14 bits, ang pagkasensitibo nagdugang sa usa ka hinungdan nga upat ug sa ingon ang sayup nagdugang sa 8LSB.
Ang pagbaliwala sa cross-plane/cross-layer coupling mahimong dili hinungdan nga mapakyas ang disenyo sa sistema, o makapahuyang sa disenyo, apan kinahanglan nga magpabiling mabinantayon ang usa, tungod kay adunay mas daghang pagdugtong tali sa duha ka mga lut-od kay sa madahom sa usa.
Kini kinahanglan nga matikdan kung ang kasaba nga sayup nga pagdugtong makit-an sa sulod sa target spectrum.Usahay ang layout wiring mahimong mosangpot sa wala tuyoa nga mga signal o layer cross-coupling ngadto sa lain-laing mga layer.Hinumdumi kini kung mag-debug sa mga sensitibo nga sistema: ang problema mahimong anaa sa layer sa ubos.
Ang artikulo gikuha gikan sa network, kung adunay bisan unsang paglapas, palihug kontaka aron mapapas, salamat!
Oras sa pag-post: Abr-27-2022