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为您详细说明双层PCB的接地层信息
查看数:2502018-10-11 18:14

  放置接地层并布置接地连接是具有两层或更多层的PCB中最重要的设计指南之一。正确执行此操作有助于抑制EMI,串扰和接地环路。这些噪声源会降低信号完整性,正确的电路板接地层设计技术将确保您的设备具有最佳性能。


PCB双面板


  那么我们应该把地面放在哪里呢?


  如果您刚刚开始尝试PCB设计,您可能会听到诸如“地平面”,“EMI”和“痕迹”之类的术语。您的第一个PCB设计也可能是双层板。当然,所有这些术语都很容易定义,但是如何将这些术语放在一起设计出高质量的PCB呢?


  在双层PCB中,接地引脚平面通常出现在电路板的底层,信号走线和元件出现在顶层。不是在电路板上放置返回走线并将每个踏板发送到电源的地线,最好将信号路由到地平面。


  这应该有几个原因。首先,如果返回信号在地平面上运行,返回信号将尽可能地跟随其相应的信号轨迹。这最大限度地减少了包含电信号的电路板环路区域。当信号迹线与其返回之间的距离最小化时,电路回路不易受EMI和串扰的影响。


  设计地平面以获得最佳性能


  在PCB布局中放置接地层时,应注意走线和电子元件的位置。一些电路设计者倾向于将接地平面放置在整个底层上,然后移除包含电子元件的部分。这会产生问题,因为您可以创建一个在您的电子元件周围形成导电环的接地层。


  那你有什么大不了的?如果接地平面在元件周围形成环,则接地平面本身现在变得易受EMI干扰。接地平面中的闭合导电环用作电感器,外部磁场可以在接地平面内感应出电流。该电流称为接地回路,可能会导致PCB的其余部分产生过多噪声。


  在电路布局阶段,请务必牢记这一点。您需要具有创造性,如何放置组件并布置跟踪。放置组件以使它们之间的痕迹尽可能短,这是一个好主意。绘制出轨迹后,放置地平面,使其完全在其下方运行。


  当您开始将地平面放置在迹线下方时,您可能会发现,如果没有在地平面中形成环,则无法覆盖某些迹线。您可能需要在电路板上移动迹线和组件,直到您可以正确地进行布局。这需要一些额外的时间,但投资是值得的额外努力。


  最后一步要求使用通孔过孔将迹线路由回地平面。很容易直接从顶层到地平面进行许多快速连接。但是,与地平面建立多个连接将在每个通孔之间产生电压差,并形成接地环路。更好的解决方案是将所有迹线运行到与地平面的单个通孔连接。


  双层PCB?不止一个地平面


  由于上面提到的走线布线和接地环问题,在PCB布局中使用多个接地层可能更好。这可以使路由和组件放置更容易。这是大多数多层PCB设计中的常见做法。


  如果必须使用多个接地层,则不应将它们相互菊花链接。菊花链接地平面并将返回位置连接到每个平面等同于将多个返回轨迹放置到单个地平面上的不同点。更好的方法是在星形拓扑中将每个接地平面单独连接到电源。这将接地层彼此隔离并防止接地回路。


  可以使用称为网格化的技术在双层PCB中有效地创建接地平面。 电源和接地走线以差分方式布线,模仿一对电源线。 可以扩展每个接地走线以尽可能多地填充空PCB空间,并且所有剩余的空间可以用接地层填充。 这种技术将使您的双层电路板具有与四层电路板相同的降噪水平。

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