Допустимы ли петли в наземных плоскостях?

8

Работал над компоновкой печатной платы и просто сделал несколько заливок.

Работая с ламповыми усилителями, я знаю, что хороший дизайн в форме звезды в виде звезды очень помогает сохранить шум в цепи. Контур заземления следует избегать любой ценой.

Теперь вот одна из базовых плоскостей конструкции, над которой я работаю. Отображается только наземный сигнал, остальные сигналы скрыты.

Слой заземления (верх) печатной платы

Если вы посмотрите внимательно, вы увидите, что на самом деле существует огромный контур заземления (показан желтым цветом), а также несколько меньших (не отмечены):

Слой заземления (верх) печатной платы - контур подсвечен

Я мог бы сломать землю, где импеданс имеет наименьшее значение, и стратегически разместить несколько переходов во второй слой земли, чтобы получить хороший дизайн земли в форме звезды.

С другой стороны, очень заманчиво просто оставить медь такой, какая она есть, и посыпать кучу переходных отверстий, чтобы снизить общий импеданс.

Какой лучший способ борьбы с петлями? Или такие петли хорошо подходят на практике?

И некоторая дополнительная информация: сама схема является чисто аналоговой и содержит почти полностью сигналы с низким импедансом ниже 1 кОм. Самая высокая частота сигнала составляет около 10 МГц. У меня очень быстрое время нарастания / спада в диапазоне 1000 В / мкс.

Схема, скорее всего, будет работать в непосредственной близости от RFID-считывателя 13,56 МГц, поэтому я ожидаю довольно много радиочастотных помех.

Снимок экрана нижнего слоя (только земля):

Слой заземления (нижний) печатной платы

pcb grounding groundloops Нильс Пипенбринк
источник
Когда вы говорите о "втором слое земли", как это выглядит? Это 2-х или 4-х слойный дизайн?
Фотон
Я никогда не видел проблем с тем, что выглядит маленькими областями. (вы всегда можете получить точный тонкий участок и разорвать петлю) Более важным является отслеживание токов заземления и обеспечение непрерывности заземления под любыми быстрыми (время нарастания) сигналами.
Джордж Херольд
@ThePhoton Это двухслойный дизайн. Я добавил скриншот другого слоя (показана только земля).
Нильс Пипенбринк
@ GeorgeHerold Спасибо, под быстрыми сигналами много земли.
Нильс Пипенбринк
Наземный слой вашей доски - это точка звезды. Если вы разместите переход в любом чувствительном наземном узле и любом значительном наземном узле питания, у вас все будет хорошо в большинстве случаев. Как уже упоминалось, ваши петли невероятно малы, и вам будет трудно соединить с ними много энергии, если заземление находится рядом. Большей опасностью может быть разомкнутый контур с конденсатором, закрывающим его с мешающей частотой. Если вы обнаружите проблемы, проверьте защитный экран, чтобы убедиться, что он помогает.
KalleMP

Ответы:

6

Я мог бы сломать землю, где импеданс имеет наименьшее значение, и стратегически разместить несколько переходов во второй слой земли, чтобы получить хороший дизайн земли в форме звезды.

Не видя вашу схему, мы не можем сказать, подходит ли звездная земля или нет.

Если вы идете этим путем, помните, что вы также должны указать обратные пути для ваших сигналов. Несоблюдение этого требования может само по себе создать петлю, способную излучать или принимать ЭМИ.

просто оставьте медь такой, какая есть, и посыпьте несколько переходных отверстий, чтобы снизить общий импеданс.

Не зная достаточно, чтобы быть абсолютно уверенным, я предварительно рекомендую это решение.

Если верхний слой меди хорошо связан с нижним слоем меди, они, по сути, действуют как одна медная область, и вам не о чем беспокоиться.

У вас может быть небольшое окно через плату, которое не подключено к меди, но при 13 МГц длина волны составляет 23 метра. Петля диаметром несколько мм вообще не будет поднимать эту частоту с какой-либо эффективностью.

Фотон
источник
1
Я сделал несколько переходов и оставил петли такими, как есть :-)
Nils Pipenbrinck