Nejlepší možné stohování se čtyřvrstvou deskou plošných spojů?

Navrhuji čtyřvrstvou desku plošných spojů a vím, že standardní uspořádání je

  1. Signály
  2. GND
  3. VCC
  4. Singals

(GND a VCC lze přepínat v závislosti na vrstvě s více signály)

Problém je v tom, že opravdu nechci propojit všechny zemnící kolíky skrz průchody, je jich příliš mnoho! možná proto, že nejsem zvyklý na čtyřvrstvé desky plošných spojů, přečetl jsem si tip od Henryho W. Otta o jiném stohování

  1. GND
  2. Signály
  3. Signály
  4. GND

(Kam je směrována energie se širokými stopami na signálních rovinách)

Podle něj se jedná o nejlepší možné stohování se čtyřvrstvou PCB, a to z následujících důvodů:

1. Signální vrstvy sousedí s pozemními rovinami.

2. Signální vrstvy jsou pevně spojeny (blízko) s jejich sousedními rovinami.

3. Pozemní roviny mohou působit jako štíty pro vnitřní signální vrstvy. (Myslím, že to vyžaduje šití ??)

4. Více pozemních letadel snižuje zemní (referenční rovinu) impedanci desky a snižuje záření v běžném režimu. (Tomuto opravdu nerozumím)

Jedním problémem je vzájemná konverzace, ale ve třetí vrstvě opravdu nemám žádné signály, takže si nemyslím, že corss-talk bude problém s tímto stohováním, mám pravdu ve svém předpokladu?

Poznámka: Nejvyšší frekvence je 48MHz, na desce je také wifi modul.

Odpověď

Budete se nenávidět, pokud si naskládáte číslo dvě;) Možná to bude kruté, ale bude to PITA přepracování desky se všemi interními signály . Nebojte se ani průchodů.

Pojďme se zaměřit na některé z vašich otázek:

1. Signálové vrstvy sousedí k pozemním letadlům.

Přestaňte přemýšlet o pozemních letadlech a přemýšlejte více o referenčních letadlech. Signál běžící přes referenční rovinu, jejíž napětí je na VCC, se stále vrací přes tuto referenční rovinu. Argument, že je lepší, když váš signál běží přes GND a ne přes VCC, je v zásadě neplatný.

2. Signální vrstvy jsou pevně spojeny (blízko) s jejich sousední letadla.

Viz jednička. Myslím, že nedorozumění pouze u letadel GND nabízejících zpáteční cestu vede k této mylné představě. To, co chcete udělat, je udržovat vaše signály v blízkosti jejich referenčních rovin a při konstantní správné impedanci …

3. Pozemní roviny mohou působit jako štíty pro vnitřní signální vrstvy. (Myslím, že to vyžaduje šití ??)

Ano, můžete zkusit vytvořit takovou klec, myslím, že pro vaši desku získáte lepší výsledky udržujte svoji stopu na co nejmenší výšce roviny.

4. Více pozemních rovin snižuje zemní (referenční rovinu) impedanci desky a snižuje běžnou -mode záření. (opravdu tomu nerozumím)

Myslím, že jste to vzali tak, že čím více GND letadel mám, tím lépe, což ve skutečnosti není pravda. Zní to jako rozbité pravidlo.

Moje doporučení pro vaši radu založené pouze na tom, co jste mi řekli, je udělat následující:

 Signal Layer (thin maybe 4-5mil FR4) GND (main FR-4 thickness, maybe 52 mil more or less depending on your final thickness) VCC (thin maybe 4-5mil FR4) Signal Layer 

Ujistěte se, že jste se správně oddělili.

Pak, pokud se do toho opravdu chcete dostat, jděte do Amazonu a kupte si digitální design Dr Johnsona s vysokou rychlostí Příručka černé magie, nebo možná Eric Bogatinův Zjednodušený signál a integrita síly. Přečtěte si to, žijte 🙂 Jejich weby mají také skvělé informace.

Hodně štěstí!

Komentáře

  • Skvělé analýza! to je přesně to, co jsem hledal, abych pochopil proč, takže ‚ nebudu tento stack používat, když jsem ‚ ve viděl světlo :), moc vám děkuji za informace a také za knihy.
  • Týden jsem jel na dovolenou a ‚ jsem si nevzal jakékoli knihy se mnou kromě knihy Howarda Johnsona ‚. ‚ Je to dobrý způsob, jak se přinutit číst velkou technickou knihu.
  • Mohl by někdo vysvětlit první bod? Co to znamená říkat signály procházející referenční rovinou? Pokud vím, signál běží z A do B a poté z B do A přes zem.
  • N.B. Zdarma “ Opamps pro každého “ kapitola 17 dává hodně stejné rady jako vy, které jsem ‚ výňatek sem před vyhledáním této otázky.
  • Můžete mi doporučit knihu pro obecný digitální design desek plošných spojů?

Odpověď

Neexistuje nic jako NEJLEPŠÍ vrstvení vrstev.Pokud budete číst pozorně, říká se, že stackup s důvody na vnějších vrstvách je z hlediska EMC nejlepší.

Nelíbí se mi však tato konfigurace. Za prvé, pokud vaše deska používá komponenty SMT, budete mít mnohem více přestávek v letadlech. Zadruhé, jakékoli ladění nebo přepracování bude prakticky nemožné.

Pokud potřebujete použít takovou konfiguraci, děláte něco strašně špatného.

Také není nic špatného na používání průchody pro uzemnění. Pokud potřebujete snížit indukčnost, stačí umístit více průchodů.

Komentáře

  • ano, existuje ‚ s absolutně nejlepším způsobem, jak cokoli dělat, ptal jsem se na svou konkrétní aplikaci, nemusím ‚ použít tuto konfiguraci a nevyhrál jsem ‚ t po přečtení odpovědí, děkuji 🙂

odpověď

“ nejlepší „závisí na aplikaci. Ve vašem příspěvku je třeba se zabývat dvěma otázkami

  1. “ Konvenční „(signály na vnějších vrstvách, roviny na vnitřních vrstvách) VS“ naruby „( signály na vnitřních vrstvách, roviny na vnějších vrstvách).
    Deska naruby bude mít lepší výkon EMC, ale bude mnohem obtížnější ji upravit, když budete realisovat Pokud jste posrali design, budete potřebovat více průchodů, což není z hlediska hustoty nebo integrity signálu skvělé, a pokud používáte IC balíčky, jejichž rozteč pinů je příliš malá na to, aby se mezi podložky dala země, pak skončíte s velkými otvory ve vašich letadlech, což také není skvělé z hlediska signální itegrity.

  2. dvě pozemní roviny VS jedna zemní rovina a jedna silová rovina.
    V obou případech, kdy vysokorychlostní signál mění referenční rovinu, musí existovat blízká cesta, aby se zpětný proud mohl pohybovat mezi dvěma referenčními rovinami. Se dvěma pozemními rovinami to můžete udělat pomocí jediné pomocí propojení dvou roviny přímo. U pozemních a výkonových rovin musí připojení probíhat přes kondenzátor, který obvykle (za předpokladu „konvenčního“ hromadění) vyžaduje dva průchody a kondenzátor. To znamená horší integritu signálu a větší plochu desky. Na druhou stranu mít silové letadlo snižuje pokles napětí na vaší napájecí liště a uvolňuje místo ve vašich signálních vrstvách.

Odpovědět

Jak řekli ostatní, záleží to na vaší aplikaci. Další zásobník, který považuji za užitečný, je

  1. signály (nízká rychlost)
  2. výkon
  3. Signály (řízené impedancí)
  4. GND

Tím jsou dvě signální skupiny navzájem dobře izolované, poskytuje vynikající přizpůsobení impedance a umožňuje mi odvádět teplo do g kulaté letadlo.

Komentáře

  • Proč byla tato odpověď odmítnuta? Jediný důvod, proč mě napadá, je, že stopy řízené impedancí na vnitřní vrstvě znamenají, že vždy potřebují průchody z podložek SMD do uvedené vrstvy, které nemusí být “ ideální „, ale kromě toho se to jeví jako naprosto platná odpověď, zejména proto, že průchody nemusí být ani problém.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *