He visto muchos PCB de 2 capas que tienen un vertido de tierra en las capas superior e inferior, me preguntaba ¿por qué hacer eso? ¿Y no sería mejor usar la capa superior para potencia y señales y la capa inferior para tierra para simplificar el enrutamiento y también aprovechar la capacitancia entre los planos?
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Respuestas:
El buen diseño y la conexión a tierra parecen ser poco conocidos por lo que la religión encuentra un punto de apoyo. Tienes razón, realmente hay muy pocas razones para usar la parte superior e inferior de una tabla de dos capas para el suelo.
Lo que suelo hacer para las placas de dos capas es colocar la mayor cantidad de interconexiones posible en la capa superior. Aquí es donde los pines de las partes ya están de todos modos, también lo es la capa lógica que se usará para conectarlos. Desafortunadamente, por lo general, no puede enrutar todo en una sola capa. Prestar atención y pensar cuidadosamente sobre la colocación de piezas ayudará con esto, pero en el caso general no es posible enrutar todo en un plano. Luego uso el plano inferior para "puentes" cortos solo cuando es necesario para que la ruta funcione. El plano inferior es de otro modo tierra.
El truco es mantener estos puentes en la capa inferior cortos y no colindantes entre sí. La métrica de cuán bueno queda un plano de tierra es la dimensión lineal máxima de un agujero, no el número de agujeros. Un montón de rastros cortos de 200 mil dispersos no evitarán que el plano de tierra haga su trabajo. Sin embargo, la misma cantidad de trazas de 200 mil agrupadas para formar una isla a una pulgada de ancho es una interrupción mucho mayor. Básicamente, quieres que el suelo fluya alrededor de todas las pequeñas interrupciones.
Establezca el costo del enrutador automático para la capa inferior alto y no lo penalice demasiado por las vías. Esto colocará automáticamente la mayoría de las interconexiones en la capa superior. Desafortunadamente, los algoritmos de enrutador automático que he visto no pueden modificarse por no agrupar los puentes. En Eagle, por ejemplo, está el parámetro de abrazo . Incluso si apaga esto, aún obtendrá puentes agrupados. Deje que el enrutador automático haga el trabajo duro, luego limpie las cosas después. A veces puede detectar un caso en el que una pequeña reorganización puede eliminar un puente por completo. Sin embargo, pasarás la mayor parte de tu tiempo separando los puentes para no formar grandes islas.
En cuanto a los aviones de poder, eso es sobre todo una religión tonta. Dirija la potencia como cualquier otra señal, aunque en este caso debe tener en cuenta la caída de voltaje debido a la resistencia de la traza, ya que las trazas de energía presumiblemente manejan una corriente significativa. Afortunadamente, incluso las trazas de cobre de 1 oz en una PCB tienen una resistencia bastante baja. Puede hacer que las trazas de potencia sean de 20 mil o lo que sea, en lugar de 8 mil para trazas de señal. En cualquier caso, el punto es que la resistencia de CC es importante, pero generalmente no es un gran problema a menos que tenga un diseño de alta corriente.
La impedancia de CA no es tan relevante, lo que la gente religiosa no parece entender. Esto se debe a que la alimentación de energía se desvía localmente al plano de tierra en cada punto de uso. Si tiene un buen plano de tierra, no necesita planos de potencia separados para la mayoría de los diseños ordinarios, solo un buen puente en cada cable de alimentación de cada parte. La tapa de derivación se conecta directamente entre los pines de alimentación y tierra, luego hay una vía a la derecha en el pin de tierra para conectarse al plano de tierra en la capa inferior.
La corriente de bucle de alimentación de alta frecuencia de una parte debe salir del pin de alimentación, pasar por la tapa de derivación y volver al pin de tierra sin correr nunca por el plano de tierra. Esto significa que no utiliza una vía separada para el lado de tierra de la tapa de derivación. Conéctelo directamente al pin de tierra en el lado superior, luego conecte esa red al plano de tierra con una vía en un solo punto. Esta técnica ayudará mucho con las emisiones de RF y la limpieza en general.
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Tener un plano de potencia en la parte superior y el suelo en la parte inferior apenas daría capacitancia.
Los condensadores de desacoplamiento te darán mucho más. Además, desacoplado adecuadamente, no importa si usa tierra o energía para las coladas de cobre; para HF deberían ser lo mismo. Por lo general, se elige tierra porque esa red tendrá la mayor cantidad de conexiones, y será más fácil conectar los diferentes vertidos de cobre aislados en la parte superior al vertido de cobre en el otro lado.
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