¿El plano de tierra tiene baja impedancia o inductancia? ¿Esto no causa ningún rebote en el suelo?

En un plano de tierra, los contribuyentes más prominentes a la impedancia son la inductancia y la capacitancia. En la mayoría de los casos, la resistencia de la lámina es lo suficientemente baja como para no mencionarla.

La inductancia es la única con una contribución que aumenta la impedancia cuando aumenta, por lo que estos términos se citan indistintamente con bastante frecuencia.

Creo que cuando uno usa planos de tierra, aunque sea inexacto, no es un grave error llamarlo inductancia de un plano.

Un plano conductor se puede modelar como inductores que se entrelazan en una red 2D y condensadores que conectan los nodos formados por un par de inductores a un nodo de referencia. (Siendo no pedantes, llamemos a esto el "terreno real")

Lo que crea un rebote es el EMF generado por la corriente que intenta fluir a través de esta red de inductores. A mayor inductancia, mayor rebote.

Pero, ¿fue la inductancia la que conduce al rebote del suelo y no la impedancia?

Los inductores tienen impedancia, es decir, impiden el flujo de una corriente cambiante creando una fuerza contraelectromotriz: -

La impedancia de un inductor también es$2\pi f L$(desde la perspectiva de una señal de CA) y esa es la impedancia a la que se refieren cuando hablan de la impedancia de un plano de tierra.

Algo que me tomó algunas lecciones difíciles de aprender:

Un plano de tierra en sí mismo no es de baja impedancia. Si lo fuera, podríamos comercializar láminas de cobre como cable de ultra baja impedancia.

Sin embargo, un circuito cerrado formado por un conductor cerca de un plano de tierra, Y el plano de tierra, puede tener una impedancia muy baja: es equivalente a un par de cables muy próximos entre sí que siguen perfectamente el camino del otro, que es el circuito de impedancia más baja. posible en comparación con cualquier cosa con más espacio (área de bucle, que es un ingrediente clave en la construcción de bobinas) entre los conductores. La ruta de una corriente de retorno de CA en el plano de tierra seguirá en su mayoría la ruta del conductor por encima de ella, ya que es la ruta de menor reactancia.

El rebote de tierra es lo que sucede cuando una señal de RF (o pulso de aumento rápido) provoca una caída de voltaje en la reactancia de la ruta de tierra, por lo que la minimizaremos mediante un diseño de plano de tierra.

Dado que esto tiende a mantener las rutas de retorno fuera del camino de las demás (en comparación con los cables de tierra discretos, donde a menudo será el bucle más pequeño y no el cable de tierra asignado que lleva la corriente), aunque estén interconectados galvánicamente, también disminuirá el efecto que tendrá el rebote de tierra residual, ya que las reactancias en las que ocurren las caídas de voltaje no se comparten, especialmente entre las secciones del circuito que manejan señales amplificables y amplificables.

Además, si se utilizan un plano de tierra Y un plano de alimentación, forman placas de condensadores que actúan como uno de los mejores condensadores de filtro de RF disponibles.

Además, tener corrientes que fluyen en los bucles más cortos posibles reduce los problemas con los transformadores parásitos y también con EMI.

Además, los planos de tierra son buenos escudos.

De un vistazo, parecería que estaban hablando de los cables / pistas que conducen al Vcc y al plano de tierra de los componentes. Normalmente, estas trazas podrían plantear problemas a altas frecuencias, y ciertamente las vías al plano de tierra debajo de la capa superior agregarán algo de inductancia a tierra. El tamaño de las vías importará frente a sus inductancias. Para esto sugiero mirar la página 11 de este artículo https: https://www.keysight.com/upload/cmc_upload/All/2_Demystifying_Vias_in_High-Speed_PCB_Designs.pdfSin embargo, la impedancia aumenta significativamente para frecuencias > 5 GHz, por lo que esto puede no ser un problema en su caso, pero se reduce en general cuando se agregan vías en múltiplos. Otras inductancias agregadas de los cables de la batería, etc. sí mismo.

Saludos,