왜 접지면을 간격을 두는 것이 바람직하지 않습니까?

때때로 나는 디지털 및 아날로그 회로 부품에 대해 별도의 Gnd 평면을 만드는 것이 좋지 않다는 말을 듣고 읽습니다. "Gnd 평면을 분할하지 말고 간격을 두지 마십시오 . "라는 이 규칙에 요약 되어 있습니다. 일반적으로 이것은 명확한 설명없이 제공됩니다.

: 나는 설명에 도착 가장 가까운이 링크입니다 http://www.hottconsultants.com/techtips/tips-slots.html . 저자는 전류의 표면적이 커지도록 리턴 전류가 갭 주위에서 구부러 질 것이라고 지적했다 (해당 표면 영역의 경계는 '출발'및 '반환'전류에 의해 정의 됨).

서로 다른 신호의 리턴 전류가 갭의 모서리에서 함께 압착되어 누화가 발생합니다. 전류 루프의 넓은 표면적은 EMC를 방출하고 픽업합니다.

여태까지는 그런대로 잘됐다. 이러한 간격을 통해 신호를 라우팅해서는 안된다는 것을 알고 있습니다. 이 규칙을 명심하고 Gnd 평면에 간격을 두는 것이 여전히 좋지 않습니까 (예 : 아날로그와 디지털 회로 부품을 분할하는 것)?

고주파 귀환 전류는 인덕턴스로 인해 외부 전류를 따르려고합니다.

귀환 전류가 다른 경로를 따르도록 강요하면 몇 가지 나쁜 일이 발생합니다.

1. 자기 간섭을 수신 및 전송할 수있는 루프를 만듭니다.
2. 신호 경로에 추가 인덕턴스를 도입하여 신호 무결성을 줄일 수 있습니다.

에지가 빠른 디지털 신호는 스위칭 속도가 낮더라도 강한 고주파 스파이크를 생성 할 수 있습니다.

외부 경로는 항상 트랙 만 포함 할 수 없으며 구성 요소 내부에있을 수 있습니다. 부품에 별도의 아날로그 및 디지털 전원 및 접지 핀이 있어도 칩 내부의 경계를 가로 지르는 일부 신호가있을 수 있습니다.

저주파 전류에서 OTOH는 저항에 의해 기본적으로 결정된 경로를 취합니다. 따라서 분할면은 경로 리턴 전류에 영향을 미치고 공유 임피던스를 피하는 유용한 기술이 될 수 있습니다.

신호가 혼합 신호 경계를 가로 지르는 위치가 정확히 하나 인 경우 평면 분할은 의미가 있으며 아날로그 리턴 전류는 아날로그 측에 유지되고 디지털 리턴 전류는 디지털 측에 유지됩니다.

신호가 혼합 신호 경계를 통과해야하는 곳이 여러 곳 (예 : 여러 ADC, 여러 아날로그 스위치 칩 등) 인 경우 분할의 이점이 훨씬 더 의심됩니다. 각 혼합 신호 칩은 두 평면 사이에 연결이 필요하지만 평면 사이에 여러 연결을 연결하면 처음에 분할 할 때 많은 이점을 잃게됩니다.

추론은 디지털 및 아날로그의 분리 된 근거를 벗어난 추세와 매우 유사합니다. 리턴 전류에 관한 모든 것

실제로 분할 접지면에서 멀어지고 배치 전류 분리 및 배치 전류 경로에 대한 고려에 집중하는 경향이있었습니다 .

• 접지면을 분할하지 말고 보드의 아날로그 및 디지털 섹션에서 하나의 솔리드 평면을 사용하십시오.
• 낮은 임피던스 전류 리턴 경로에 넓은 면적의 접지면 사용
• 접지면의 보드 면적을 75 % 이상 유지
• 별도의 아날로그 및 디지털 파워 플레인
• 파워 플레인 옆에 단단한 접지 플레인 사용
• 아날로그 파워 플레인에서 모든 아날로그 컴포넌트 및 라인을 찾고 디지털 파워 플레인에서 모든 디지털 컴포넌트 및 라인을 찾습니다
• 파워 플레인 스플릿을 통과해야하는 트레이스가 솔리드 접지 플레인에 인접한 레이어에 있어야하는 경우가 아니면 파워 플레인에서 스 플리트 위로 트레이스를 라우팅하지 마십시오.
• 접지 귀환 전류가 실제로 어디에서 어떻게 흐르는 지 생각해보십시오
• 별도의 아날로그 및 디지털 섹션으로 PCB 분할
• 구성 요소를 올바르게 배치

혼합 신호 설계 점검표

• 별도의 아날로그 및 디지털 섹션으로 PCB를 분할하십시오.
• 구성 요소를 올바르게 배치하십시오.
• A / D 변환기로 파티션을 묶습니다.
• 접지면을 분리하지 마십시오. 보드의 아날로그 및 디지털 섹션에서 하나의 솔리드 평면을 사용하십시오.
• 보드의 디지털 부분에서만 디지털 신호를 라우팅하십시오. 이것은 모든 레이어에 적용됩니다.
• 보드의 아날로그 섹션에서만 아날로그 신호를 라우팅하십시오. 이것은 모든 레이어에 적용됩니다.
• 별도의 아날로그 및 디지털 파워 플레인.
• 파워 플레인에서 스플릿 위로 트레이스를 라우팅하지 마십시오.
• 파워 플레인 분할을 거쳐야하는 트레이스는 솔리드 접지 플레인에 인접한 레이어에 있어야합니다.
• 접지 귀선 전류가 실제로 어디에서 어떻게 흐르는 지 생각해보십시오.
• 라우팅 규칙을 사용하십시오.

성공적인 PCB 레이아웃의 핵심은 접지면의 분리가 아니라 파티셔닝과 라우팅 규칙을 사용하는 것입니다. 시스템에 대해 단일 참조 평면 (접지) 만 갖는 것이 거의 항상 좋습니다.

(아카이브를 위해 아래 링크에서 붙여 넣기)

www.e2v.com/content/uploads/2014/09/Board-Layout.pdf

http://www.hottconsultants.com/pdf_files/june2001pcd_mixedsignal.pdf

최우선 순위는 보드의 올바른 장소에 물건을 배치하는 것입니다.

예를 들어, 왼쪽에 전원 입력 커넥터, 오른쪽에 모터 컨트롤러 및 해당 출력 커넥터가 있고 가운데에 민감한 아날로그 비트가 있으면 시작이 잘못되었습니다.

전원 커넥터를 고전류 출력 바로 옆에 배치하면 작업을보다 쉽게 ​​수행 할 수있는 방식으로 고전류가 자연스럽게 흐릅니다.

또한 최고의 IMO는 분할 평면 (AGND, DGND)을 사용하고 모든 구성 요소를 해당 평면에 배치 한 다음 마지막에 분할을 제거하고 단단한 접지 평면으로 바꾸는 것입니다. 이것은 당신이 좋은 배치를하도록 강요합니다.

나머지는이 질문 이 거의 동일합니다. 답을 읽는 것이 좋습니다.

모순되는 정보가있는 어려운 주제입니다. 이것이 발생하는 한 가지 일반적인 예는 아날로그-디지털 변환기 용 구리를 배치 할 때입니다. 데이터 시트는 종종 아날로그 접지 귀환을 디지털 부분과 분리하여 한 지점에서만 묶는 것으로 지정합니다. 데이터 시트는 종종 칩이 이러한 방식으로 접지 된 경우에만 지정된 정확도를 달성 할 수 있다고 지정합니다.

전체 보드가 하나의 AtoD 칩이라면 이것이 쉽지만 DtoA, Op 앰프, 비교기 및 디지털 회로를 혼합하기 시작할 때 이것은 비실용적이됩니다.

나는 좋은 레이아웃 관행에 대해 다른 사람들이 말한 것을 다시 해치지 않을 것입니다. 병렬 저항과 유사하게 전류는 최소 저항 경로로 흐릅니다. 고주파에서 보드의 인덕턴스는 상당한 리액턴스에 기여할 수 있습니다. 리턴 전류에 대한 최소 리액턴스 경로는 접지면의 신호 트레이스 바로 아래에 있습니다.

접지면에 갭이있는 경우, 리턴 전류는 소스로의 경로를 더 길게 가져와 루프가 커지고 인덕턴스가 높아집니다.

이 주제에 대한 자세한 내용은 Henry W. Ott의 Electromagnetic Compatibility Engineering을 권장합니다. EMC의 성경입니다.