Optimale Platzierung, PCB-Routing für Bypass-/Entkopplungskondensatoren und Masseschleifen

Das meiste davon wird nur in 2 Kategorien kritisch:

• Hohe Präzision, zB Messung von Mikrovolt
• Hohe Geschwindigkeit, z. B. 100+MHz-Signale

Sie müssen anfangen, an Ihre Signalpfade in Schleifen zu denken, es gibt Ihr Signal und auch seinen Rückweg, entweder über eine Stromversorgung, Masse oder eine andere Signalleitung für Differenzsignale.

Sie möchten, dass dieser Rückweg Ihrem Signal so genau wie möglich folgt, sei es daneben auf derselben Schicht oder direkt darunter auf der gegenüberliegenden Seite, dies koppelt das elektrische und magnetische Feld jedes Signals an das andere und beides reduziert die Abstrahlung nach außen. reduziert aber auch, wie gut externe Signale koppeln können, dies wird manchmal als "Loop-Bereich" bezeichnet.

Das Teilen von Durchkontaktierungen / Erdungen ist nur dann ein Problem, wenn der Strom von einer Quelle eine ausreichend große Spannungsverschiebung einführen kann, um eine andere Quelle zu stören. Bei hoher Geschwindigkeit kann die Induktivität der Durchkontaktierung dazu führen, dass eine erhebliche Spannung abfällt, und für Präzision einige wenige mA kann mehr Rauschen als Signal in empfindliche Schaltkreise einbringen,

Für Ihre Via-Platzierung gilt als Faustregel, dass Ihr Gerät mit seinem Entkopplungskondensator und dann mit der Stromschiene verbunden ist und Sie sich mehr darum kümmern, dass die Spuren zur Entkopplung kurz sind im Vergleich zu den Spuren zu Ihren Netzteilen. Dies wirkt als schwacher Filter, da der Widerstand und vor allem die Induktivität der Spuren einen Tiefpassfilter bilden, um entweder Versorgungsrauschen oder Rauschen von Ihrem Gerät zur Versorgung aufzusaugen.

Für Hochgeschwindigkeitssignale sind Vias ziemlich induktiv, wobei es möglicherweise im Allgemeinen bevorzugt wird, dass die Entkopplung auf der gleichen Seite wie der Chip ist und die Verbindung zur Stromschiene auf die andere Seite der Platine abspringt.