PCB-Neuigkeiten - Design Cheats für andere Erdungsmethoden in Leiterplatten

Leiterplatte anderes Erdungsverfahren

Vorher haben wir über die Einpunkt-Erdungs-Designmethode der Leiterplatte gesprochen.Wie der Name schon sagt, gibt es mehrere Punkte, wenn es einen einzigen Punkt gibt, oder andere Erdungsmethoden. Im Folgenden werden wir weiter über die Designmethoden der Mehrpunkt-Erdung, gemischter oder selektiver Erdung und digitaler Erdung von Leiterplatten sprechen.

A. Mehrpunkterdungstechnik

Zur Minimierung der Erdungsimpedanz von Hochfrequenz-Leiterplatten, Mehrere Anschlusspunkte werden in der Regel für die Chassis-Erdung verwendet und mit einem gemeinsamen Bezugspunkt verbunden. Der Grund, warum Mehrpunkt-Erdung die Impedanz des HF-Stromrücklaufweges verringern kann, ist, dass es viele niederohmige Pfade parallel gibt. Die niedrige Ebenenimpedanz ist hauptsächlich auf die niederinduktiven Eigenschaften der Stromversorgung und der Erdungsebene oder die Hinzufügung einer niederohmigen Erdungsanbindung am Basisbezugspunkt zurückzuführen.

Bei Verwendung einer niederohmigen Masseebene in einem Mehrschichtige Leiterplatte, oder Verwendung einer Grunderdungsleitung zwischen der Leiterplatte und dem Metallgehäuse, wie ein Ein-Punkt-Boden, Die Spur sollte so kurz wie möglich sein, um die Bleiinduktivität zu minimieren. In der VHF Leiterplatte, Die Länge der Erdleitung muss viel kleiner als 1in sein. In Niederfrequenzschaltungen, weil die Masseströme aller Schaltkreise durch eine gemeinsame Erdimpedanz oder Erdungsebene fließen, Mehrpunkt-Erdung sollte vermieden werden. Die gemeinsame Impedanz dieser Masseebene kann durch verschiedene Galvanikprozesse auf der Oberfläche des Materials reduziert werden. Die Dicke dieser Platte zu erhöhen ist nutzlos, um ihre Impedanz zu reduzieren, weil der Hochfrequenzstrom nur durch seine Oberfläche fließt.

Die übliche Praxis ist, dass bei niederfrequenten Leiterplatten unterhalb von 1 MHz eine Einpunkt-Erdung bevorzugt wird. Angenommen, das Signal ist ein Signal mit einer langen Anstiegskande und einer niedrigen Frequenz, liegt die Frequenz zwischen 1M Hz und 10 MHz. Zu diesem Zeitpunkt, nur wenn die längste Spur oder Erdungslänge kleiner als 1/20 der Wellenlänge ist, kann Einpunkt-Erdung verwendet werden, und die Länge jeder Spur sollte berücksichtigt werden.

Im Stromkreis der UKW Leiterplatte, Die Länge der Erdungsleitung des Bauteils sollte so kurz wie möglich sein. Spuren kürzer als 0.020in (0.005mm) add inductance to the circuit approximately 15-20nH per inch (depending on the line length).

Gemischte oder selektive Erdung

Die gemischte Erdungsstruktur ist eine Hybrid- und Kombination aus Einpunkt- und Mehrpunkt-Erdung. Diese Struktur wird oft verwendet, wenn in der Leiterplatte Mischfrequenzen mit hohen und niedrigen Frequenzen vorhanden sind. Die folgende Abbildung stellt zwei gemischte Erdungsmethoden zur Verfügung. Bei kapazitiv gekoppelten Schaltungen ist bei niedrigen Frequenzen eine Einpunkt-Erdungsstruktur vorhanden und bei hohen Frequenzen ein Mehrpunkt-Erdungsstatus vorhanden. Dies liegt daran, dass der Kondensator den Hochfrequenzstrom auf Masse umleitet. Der Schlüssel zum Erfolg dieser Methode besteht darin, die verwendete Frequenz und den erwarteten Erdstromfluss zu kennen.

Die Verwendung von Kapazität und Induktivität in der Erdtopologie ermöglicht es uns, den HF-Strom in einem optimierten Design zu steuern. Durch die Bestimmung des Pfades, durch den der Hochfrequenzstrom fließt, kann das Layout der Leiterplatte gesteuert werden. Mangelnde Kenntnisse über HF-Stromschleifen können zu Strahlungs- oder Empfindlichkeitsproblemen führen.

sechs. Digitale Schaltung Masse

Ultraschnelle Leiterplatte gold finger board

Weil der Hochfrequenzstrom durch die Erdrauschspannung und den Spannungsabfall im Verdrahtungsbereich des digitalen Geräts erzeugt wird, Mehrpunkt-Erdung sollte beim Design von digitalen Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten bevorzugt werden. Sein Hauptzweck ist die Schaffung eines einheitlichen potenziellen Gleichtaktreferenzsystems. Weil die parasitären Parameter den erwarteten Erdungspfad ändern, Ein-Punkt-Erdung kann nicht effektiv funktionieren. Solange eine niedrige Bodenbezugsimpedanz beibehalten wird, Die Erdschleife hut in der Regel keine digitalen Probleme.

Viele digitale Schleifen benötigen keine geerdete Referenzquelle mit Filterung.Digitale Schaltungen haben eine Rauschtoleranz von mehreren hundert Millivolt und können Erdrauschgradienten von zehn bis hundert Millivolt aushalten.Die Erdungs-"Spiegelebene" in einer mehrschichtigen Leiterplatte eignet sich am besten für Signalströme.Um den Verlust durch Gleichtaktrückkehr zu kontrollieren, sollte das Chassis an mehreren Punkten geerdet werden.