PCB 접지 및 전력 평면

Signal Top, Ground Plane, Power Plane, Signal Bottom과 같은 스택 업으로 4 층 PCB를 원하고 있습니다.

이것은 내가 이렇게 만든 첫 번째 PCB이며, 스위칭 주파수 600KHz의 잡음 SMPS와 32MHz uC 및 무선 2.4GHz 모듈을 포함합니다. SMPS 및 uC 노이즈가 무선 모듈을 방해하지 않아야하는 등 다른 블록의 노이즈를 분리하여 다른 블록에서 간섭하는 것을 방지하고 싶습니다. 이를 위해 전원 플레인을 각 전압마다 하나씩 3 개의 닫힌 영역 (SMPS에서 생성 된 5.0V 및 3.3V 및 5.0V, 보조 턴온 시스템을위한 매우 작은 50mA 선형 레귤레이터에서 5.0V)로 분할하고 있습니다. 쪼개지지 않은 평면과 모든 보드를 덮고 있습니다. SMPS, uC 및 무선 모듈 블록은 보드에서 서로 분리되어 있습니다.

질문은 :

1. 이 분리 배치는 모듈 사이에서 소음이 이동하는 데 도움이됩니까?
2. 상단 및 하단에 접지 구리를 쏟아서 보드 외부의 EMI 노이즈를 줄이는 데 도움이됩니까?
3. 에 더 나은 것 또한 접지면을 분할 (와 NO가 루프를 방지하기 위해 상단과 하단면에 쏟아져 접지)과는 별 방식으로 연결? 나는 그것이 접지면 전체를 유지하는 것이 낫다고 들었지만 모든 사람들은 자신의 버전을 가지고있는 것 같습니다.

루프를 최소화하고 보드에서 발생하는 EMI를 줄이려면 접지가 항상 신호 및 전력 트레이스 아래 또는 위에 있어야한다는 것을 알고 있습니다. 또한, 경우 다른 블록이 이미 기판 상에 물리적으로 분리되어, 그 반환 전류는 서로 간섭하지 않고 unsplitted 접지면에 흐른다. 그 맞습니까? 그러나 접지 평면을 각 하위 시스템마다 하나씩 구역으로 나누고 이러한 다른 블록을 한 지점 (별 연결)으로 연결하는 방법에 대해서도 읽었습니다. 어느 것이 더 좋고 왜?

이 분리 배치는 모듈 사이에서 소음이 이동하는 데 도움이됩니까?

여러 전원 전압과 4 레이어 보드가 있다면 선택의 여지가 없습니다. 다른 부하에 다른 전압을 공급해야합니다. 소음을 줄이거 나 늘리는 방법에 대한 자세한 내용과 관련이 있지만이 질문에 담요로 대답하는 것은 불가능합니다. 파워 플레인을 분리해야하므로 가장 좋은 방법은 무엇입니까?

상단 및 하단에 접지 구리를 쏟아서 보드 외부의 EMI 노이즈를 줄이는 데 도움이됩니까?

외부 층 접지 영역을 접지 평면에 연결하기 위해 여러 개의 비아를 제공 할 수 있습니다. 또한 팹 벤더가 보드를 만들기 위해 에칭해야하는 구리의 양을 줄임으로써 팹 벤더를 만족시킬 것입니다.

외층 접지를 2.4GHz 트레이스에 너무 가까이두면 조심하십시오. 예를 들어 5 트레이스 폭보다 가까우면 제어 된 임피던스 라인의 특성 임피던스가 변경 될 수 있습니다.

접지면을 분할하고 루프를 피하기 위해지면이 쏟아져 나오지 않는 것이 더 좋을까요? 나는 그것이 접지면 전체를 유지하는 것이 낫다고 들었지만 모든 사람들은 자신의 버전을 가지고있는 것 같습니다.

짧은 대답 : 아닙니다.

전력 평면을 분리하는 방법에 특별한주의를 기울이고 회로에서 요구하는 경우 개선 할 수있는 경우가 있습니다.

그러나 설계하려는 회로에 대해 거의 알지 못하는 사람으로부터 단일 답변을 원한다면 가장 좋은 대답은 접지면을 분할하지 않는 것입니다.

한 가지 더 지켜봐야 할 것

스택 업은 신호 접지 전력 신호입니다. 파워 플레인에서 분리

최하위 레이어를 라우팅 할 때는 파워 플레인에서 스플릿을 교차하지 마십시오. 이러한 최하위 레이어 트레이스는 실제로 신호의 고주파수 성분에 대한 리턴 경로로 접지가 아닌 파워 네트를 사용하기 때문입니다.

또한, 전력망에서 접지 망으로의 리턴 전류의 전환이 필요하기 때문에 (고속) 신호가 상단에서 하단으로 점프하는 것에주의하십시오. 이 리턴 전류는 아마도 가장 가까운 디커플링 커패시터를 통과 할 것입니다 --- 두 번째로 가장 좋은 점은 디커플링 커패시터를 평면 사이에서 교차해야하는 각 위치 근처에 디커플링 커패시터를 배치하는 것입니다. (가장 좋은 것은 비행기 사이에 전혀 교차하지 않습니다).

편집하다

모든 HF 신호가 교차 스플릿되지 않도록해야하지만 필연적으로 교차하는 몇 개의 DC 트랙이 있습니다. 그게 문제가 될 수 있습니까?

DC 트랙이라고 할 때 전압이 변하지 않거나 전류가 변하지 않는다는 것을 의미합니까? 현재 변경 사항은 분할 실행시 문제를 일으키는 원인입니다. (전압 변경은 일반적으로 현재 변경을 유발하기 때문에 문제가됩니다)

따라서 시동시 한 번 켜졌다가 영원히 같은 전압을 유지하는 전원 공급 장치의 인 에이블 라인과 같은 "dc"신호에 대해 이야기하고 있는지, 아니면 여분의 레일을위한 전원 트랙인지에 따라 달라집니다 분할 할 가치가 없습니다.

DC 제어 신호에는 문제가 없습니다.

부하 전류가 변하는 전원 신호 인 경우 디커플링 커패시터의 문제를 해결할 수 있습니다. 디커플링 커패시터는 전류의 고주파 변화가 트랙을 통한 긴 경로 대신 커패시터를 통한 짧은 경로를 통과하게한다.