Nehmen wir an, wir müssen eine Mixed-Signal-PCB mit 2 schnellen integrierten Schaltungen (tr_min = 1ns) entwerfen, die mit unterschiedlichen Spannungspegeln (3,3 V und 4 V) arbeiten. Es gibt jedoch andere Spannungspegel auf der Platine (5 V, 12 V) mit Signalen mit niedriger Geschwindigkeit. Das Design muss in einer 4-Schicht ausgeführt werden (dh Sig-Gnd-Pwr-Sig).
Welcher Spannungspegel sollte auf der PWR-Ebene verwendet werden?
Wenn dh PWR = 3,3 V, wäre der Rückstrompfad des 4-V-Hochgeschwindigkeits-IC auf der unteren Schicht GND oder 3,3 V PWR? Ich denke, es wäre GND-Ebene. Wenn wir also PDN im Hinterkopf behalten, was Rolf sagt, dann wäre 6 Layer angemessener (dh sig-gnd-pwr-gnd-pwr-sig). Laut Olin könnten wir die PWR-Ebene entfernen und eine GND-Ebene als Rückweg für jedes einzelne Signal auf der Leiterplatte verwenden. Daher wäre mein Stackup (sig - local gnd/sig - gnd - sig). Ich sehe einen Widerspruch zwischen diesen beiden Ansätzen.
Zur weiteren Diskussion: Wenn ein PDN-Tool verwendet wird, um die Impedanz unter einem bestimmten Wert von zB 0-180 MHz zu halten, wo sollten sich Entkopplungskondensatoren befinden?
Es gibt viele von ihnen, mehr als 60-70, daher ist es unmöglich, sie alle in der Nähe und um den LQFP-Fall herum zu finden. Ist es in Ordnung, die Ruhe über das ganze Brett zu verteilen?
Was sind deine Gedanken?
Haben Sie eine Grundplatte. Sie brauchen kein Motorflugzeug. Sie benötigen an jedem IC eine Stromversorgung mit niedriger Impedanz, was bedeutet, dass Sie so viele Entkopplungskappen wie erforderlich pro Versorgung und pro IC nahe genug an den ICs direkt zwischen Strom und Masse nähen müssen.
Leistungsebenen sind großartig, wenn Sie eine einzelne Ebene haben, viele ICs verwenden und die Entkopplungskappen verteilen möchten. Es ist eine totale Verschwendung einer Schicht, wenn diese nicht zutreffen. Bei mehreren Schienen führt jeder Versuch, die gesamte Stromverteilung auf einer einzigen Ebene zu platzieren, die Sie dann hoffentlich als Stromebene bezeichnen, zu dummen Polygonen, die einfach breite Schienen sind. Es ist viel einfacher, mit Entkopplung zu routen und zu nageln, wenn Sie alles von Anfang an einfach als Spuren auf der am besten geeigneten Ebene behandeln.
Alle Rückströme fließen in der Masseebene. Behalten Sie die Grundebene als Ebene bei, schneiden Sie sie nicht in einen Spitzenvorhang, um andere Spuren auf dieser Ebene zu verlegen (das kann passieren, wenn es keine organisierte Möglichkeit gibt, Spuren zu verlegen, und die letzte oder zwei Spuren durchschneiden müssen Grundebene)
Es gibt eine Technik namens Manhattan-Routing, mit der Sie Punkt-zu-Punkt- oder Mesh-Routing auf nur zwei Ebenen organisieren können, ohne sich selbst ins Stolpern zu bringen. Wählen Sie eine Ost-West-Ebene und eine Nord-Süd-Ebene. Springen Sie mit Durchkontaktierungen zwischen ihnen hin und her. Während Sie das Board auslegen, widerstehen Sie der Versuchung, eine hinterhältige Spur mit EW auf die NS-Ebene zu legen und umgekehrt , Sie werden es später bereuen, wenn Sie Spuren kreuzen müssen.
Das gibt Ihnen die vierte Ersatzschicht für das Signalrouting der Signale, die nicht auf die Manhattan-Schichten passen würden.
Ich vermute, ich würde versuchen, die Dinge so anzulegen, dass ich das "Power Plane" aufteilen / partitionieren könnte - ich sehe nichts besonders Heiliges darin, das Ganze auf einer Spannung zu halten, aber wie man das "speziell" macht, hängt davon ab das Layout und welche Teile wo Strom benötigen (und das wiederum würde das Layout rückkoppeln und beeinflussen).
Daniel