¿Son aceptables los bucles en los planos de tierra?

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Trabajando en un diseño de PCB y acabo de verter un poco de plano de tierra.

Al trabajar con diseños de amplificadores de válvulas, sé que un buen diseño de tierra en forma de estrella ayuda mucho a mantener el zumbido fuera del circuito. Los bucles de tierra deben evitarse a toda costa.

Ahora aquí está uno de los planos de tierra de un diseño en el que estoy trabajando. Solo se muestra la señal de tierra, otras señales están ocultas.

La capa del plano de tierra (parte superior) de una PCB

Si observa detenidamente, verá que, de hecho, hay un bucle de tierra enorme (que se muestra en amarillo) junto con algunos más pequeños (no marcados):

La capa del plano de tierra (parte superior) de una PCB - bucle resaltado

Podría romper el vertido donde menos importa la impedancia y colocar estratégicamente un montón de vías a la segunda capa de tierra para obtener un diseño de tierra agradable en forma de estrella.

Por otro lado, es muy tentador mantener el vertido de cobre tal como está y espolvorear un montón de vías para reducir la impedancia general.

¿Cuál es la mejor manera de lidiar con los bucles? ¿O tales bucles están bien en la práctica?


Y algo de información adicional: el circuito en sí mismo es analógico puro y contiene señales de impedancia casi completamente bajas por debajo de 1kOhm. La frecuencia de señal más alta es de alrededor de 10Mhz. Sin embargo, tengo tiempos de subida / caída muy rápidos en el rango de 1000V / µS.

Es probable que el circuito opere cerca de un lector RFID de 13.56Mhz, por lo que espero bastante ruido de RF.

Captura de pantalla de la capa inferior (solo vertido):

La capa del plano de tierra (parte inferior) de una PCB

Nils Pipenbrinck
fuente
Cuando hablas de la "segunda capa de tierra", ¿cómo se ve? ¿Es un diseño de 2 capas o 4 capas?
The Photon
Nunca he visto problemas con lo que parecen ser áreas pequeñas. (siempre puede exacto un punto delgado y romper el bucle) Lo más importante es realizar un seguimiento de las corrientes de tierra y asegurarse de que el plano de tierra sea continuo bajo cualquier señal rápida (tiempo de subida).
George Herold
@ThePhoton Es un diseño de dos capas. He agregado una captura de pantalla de la otra capa (solo se muestra el terreno).
Nils Pipenbrinck
@GeorgeHerold Gracias, hay mucho terreno debajo de las señales rápidas.
Nils Pipenbrinck
La capa de tierra de su tablero es el punto de estrella. Si coloca una vía en cualquier nodo de tierra sensible y cualquier nodo de potencia de tierra significativo, debería estar bien en la mayoría de los casos. Como se mencionó, sus bucles son tolerablemente pequeños y será difícil unirles mucha energía con el plano de tierra cercano. Un peligro mayor sería un circuito abierto con un condensador que lo cierra a una frecuencia interferente. Si detecta problemas, pruebe un protector de cubierta para ver si ayuda.
KalleMP

Respuestas:

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Podría romper el vertido donde menos importa la impedancia y colocar estratégicamente un montón de vías a la segunda capa de tierra para obtener un diseño de tierra agradable en forma de estrella.

Sin ver su esquema, no podemos decir si un suelo estelar es apropiado o no.

Si sigue este camino, recuerde que también debe proporcionar rutas de retorno para sus señales. No hacerlo podría producir un bucle capaz de irradiar o recibir emi.

solo mantenga el vertido de cobre como está y espolvoree un montón de vías para reducir la impedancia general.

Sin saber lo suficiente como para estar absolutamente seguro, tentativamente recomiendo esta solución.

Si la capa superior de cobre está bien conectada a la capa inferior de cobre, esencialmente actúan como una región de cobre y no tiene que preocuparse por el bucle.

Es posible que tenga una pequeña ventana a través de la placa que no está conectada con cobre, pero a 13 MHz la longitud de onda es de 23 metros. Un bucle con unos pocos mm de diámetro no captará esta frecuencia con ninguna eficiencia.

El fotón
fuente
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Hice una pizca de vias y dejé los bucles como están :-)
Nils Pipenbrinck