Herstellung einer 2-Lagen-Platte mit Grundguss, wenn ich bereits Grundebene verwende?

Ich arbeite an einem Projekt, bei dem wir eine Leiterplatte zur Gewichtsmessung mit 24-Bit-ADC (AD7792), MCU und GSM-Modul herstellen.

Da diese Messungen hochempfindlich sind, erwägen wir eine AGND- und DGND-Trennung.

Ich weiß, dass die meisten von Ihnen für dieses Projekt eine 4-Lagen-Platte empfehlen würden, aber aufgrund einiger Umstände (lange Geschichte) können wir sie jetzt nur in 2 Lagen herstellen.

Also meine Fragen sind:

  1. Wenn wir eine Masseebene auf der unteren Schicht verwenden, gibt es irgendwelche Vorteile bei der Verwendung von Masseguss auf der oberen Schicht, wo unsere Signale geroutet werden? Ist es im Fall von AGND- und DGND-Ebenen auf der Unterseite gut, wegen des Kopplungsrauschens mit AGND auf der Unterseite sogar einen Masseguss auf der Oberseite zu haben?
  2. Ich habe auf dem OpenScale-Board ( https://www.sparkfun.com/products/13261 ) -> unter den Dokumenten, Eagle-Dateien, gesehen, dass sie Signale unter beiden Seiten weiterleiten. Ist es eine gute Praxis, wenige cm lange Spuren auf der Grundebene zu verlegen?
  3. Auch auf dieser Platine sah ich, dass sie den oberen Erdungsguss mit jedem Erdungspad verbinden. Ist es eine gute Idee? Ich dachte, dass der Erdungsguss nur dazu dient, das elektrische Feld zu krümmen (Übersprechen zu reduzieren) und dass kein Rückstrom durch ihn fließen sollte. Und dieser Rückstrom sollte auf der Masseebene unter der Signalspur fließen, um das Magnetfeld des obigen Signals aufzuheben.
  4. Wie sollte die Erdung mit der Stromversorgungsmasse verbunden werden? Ist es mit Durchkontaktierungen an der unteren Masseebene geerdet? Wie können in diesem Fall "seltsame" Strompfade vermieden werden, wenn wir eine Trennung der Masseebene durchführen?

Danke schön!

PS Entschuldigung, wenn meine Frage verwirrend ist und sich manchmal wiederholt, ich bin in diesem Fall so verwirrt mit all dem, dass ich nicht einmal eine kurze Frage schreiben kann :)

Antworten (1)

Man könnte ein Buch über dieses Thema schreiben (und nur wenige taten es). Ich kann Ihnen nur ein paar Hinweise geben, da dieses Thema zu groß ist.

Regel 1: Stromschleifen müssen minimiert werden. (Aber auch das ist ein Buch für sich)

Regel 2: Gemeinsame Signalwege minimieren (z. B. Sternerdung anwenden).

Regel 3: Kümmere dich nicht um Top-Flugzeuge, das ist nicht wirklich wichtig. Aber wenn Sie Top-Flugzeuge benutzen, dann kontaktieren Sie sie mit einer Menge Visa für das Bottom-Flugzeug.

Ich werde Ihnen einige zusätzliche Hinweise zu diesen Regeln geben:

1) Identifizieren Sie jede Stromquelle in Ihrem Design und stellen Sie eine minimierte Schleife für den Rückstrom bereit. Sogar IC-Versorgungspins sind Hochfrequenzstromquellen, deshalb benötigen Sie eine Bypass-Kappe so nahe wie möglich, um diese Stromquelle mit dem anderen IC-Versorgungspin kurzzuschließen (Kappen sind eine Abkürzung für Hochfrequenz).

2) Wenn Sie eine Stromschleife einer Signalspur identifiziert haben, versuchen Sie, diese Stromschleife von ALLEN anderen Stromschleifen fernzuhalten, da sie Ihr Signal beeinträchtigen. Richtig durchgeführt, führt dies zu einem Sternerdungskonzept, bei dem jede der Stromschleifen isoliert ist und Ihre GND-Stromrückpfade an einem einzigen Punkt verbunden sind (nicht unbedingt eine GND-Ebene!).

3) Wenn Sie diese Regeln befolgen, benötigen Sie möglicherweise keine GND-Ebenentrennung. Ich denke, die Trennung der GND-Ebene ist im Allgemeinen eine schlechte Sache, da sie Regel 2 widersprechen kann.