Acerca de los planos de potencia de referencia y las rutas de corriente de retorno

Recientemente trabajé en un diseño de placa de 16 capas que contenía solo 2 planos de tierra, en las capas exteriores de la placa, y varios planos de potencia (+1V1, +1V8, +3V0, +5V0) en el medio:

imagen de apilamiento de tablero

Dado que solo hay 2 planos de tierra, la mayoría de los rastros de señal se refieren a planos de potencia, lo cual es malo, porque el ruido de conmutación se acoplará a estos planos.

Mire la siguiente imagen y suponga que tenemos una señal de conmutación en la capa IN_5H:señal de conmutación

¿He dibujado las corrientes de retorno correctamente aquí? ¿Tengo razón al suponer que la única forma en que la corriente inducida en el plano + 5V0 puede regresar a la fuente es a través de un condensador de costura? Me parece que la mejor posición para este condensador, para mantener corta la longitud del bucle, es la más cercana a la salida del pin IC. ¿Es esto correcto?

16 capas, caray. ¿Estás hecho de dinero?
Probablemente podría haberse hecho en menos capas. Heredé este diseño y al cliente no parece importarle pagarlo.
¿Cuánto es por cuántas tablas, o no puedes decirme?
Voy a desenterrar la cotización mañana.
Bonito dibujo transversal: ¿qué herramientas se utilizaron?
@rawbrawb: esa es una captura de pantalla del editor de acumulación de capas en altium.
@ConnorWolf Todo lo que pude encontrar fue la hoja de especificaciones de acumulación, sin cotización. Lo siento.
Puedes jugar a otros juegos, pero depende de muchas cosas. ¿Qué está pasando con el otro extremo de IN_5H? ¿De qué tipo de tasas de cambio estás hablando? ¿Conmutación de señal de baja corriente o alta corriente? ¿Qué tan sólido es el plano +5V0? ¿Se espera que el avión de 3V o 5V haga ruido? ¿Uno peor que el otro? ¿Por qué y cómo se separan los dos motivos? ¿La conmutación es síncrona en el sistema?

Respuestas (1)

Estoy de acuerdo con usted. Se inducirá corriente en el plano +5V0 aunque no sea el plano de potencia del controlador porque está acoplado capacitivamente a las trazas de la señal.

Respecto al flanco positivo de los pulsos:

La corriente inyectada en el plano de +5V0 procedente de las trazas de la señal a medida que se descarga esta capacitancia irá a tierra a través de sus condensadores de derivación, y luego debe volver al plano de +3V0 a través de las tapas de +3V0 y a la entrada de alimentación del controlador. completando el circuito.

Tener capacitores de derivación esparcidos en ambos planos permite que la corriente salte a tierra y de allí a +3V0 (que también es la mejor ruta de retorno que tiene) rápidamente.

Los condensadores de derivación cerca del controlador (en el plano +3V0) son muy importantes de todos modos porque constituyen el almacenamiento de energía local para cargar la línea de transmisión, y minimizan el bucle y la inductancia, y como usted dice, es cómo se inyecta la corriente en el + 5V0 vuelve a la fuente (pero puede tener otros que no necesariamente estén al lado del controlador).

Los flancos negativos de los pulsos deben seguir una lógica similar.

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