plan d’alimentation et GND sur les PCB à deux couches

Nownuri

plan d’alimentation et GND sur les PCB à deux couches


J’ai conçu un PCB à deux couches pour un AVR. La carte communiquerait avec d’autres périphériques (capteurs, carte micro SD, etc.) via SPI, I2C et UART. La vitesse maximale sur le PCB doit être associée à l’oscillateur à cristal 16Mhz et au bus SPI. Comme c’est la première fois que je conçois un PCB, je voulais demander s’il y avait de gros problèmes dans ma disposition. Plus précisément, je voulais connaître les points suivants.

(1) le nombre / l’espacement des VIA GND (liés à la zone « 1 » dans l’image)

J’ai placé des VIA tous les 2 mm dans le plan GND, simplement parce que j’ai entendu qu’il était utile d’avoir autant de VIA GND que possible pour réduire l’inductance du plan GND. Mais l’espacement de 2 mm est-il suffisant ou fou (trop de VIA)? Même s’il s’agit d’une carte d’appareil à faible vitesse, je voulais rendre la conception raisonnable.

(2) ayant des plans de puissance sur les deux couches (zone « 2 » et « 3 »)

La zone « 2 » est la tension de sortie d’un régulateur à découpage. Le courant attendu est inférieur à 0,5A. La zone marquée par « 3 » correspond à la chute de tension à travers une diode Schottky. Pour chacune des zones, j’ai fait du cuivre coulé sur les deux couches pour diminuer l’inductance / résistance. Cependant, sur la couche inférieure, j’ai des anneaux de masse autour de ces avions de puissance. Serait-il préférable d’avoir simplement les plans de puissance sur une seule couche et d’augmenter la surface du plan GND?

(3) une voie de puissance séparant les plans GND

Sur la couche inférieure (couleur verte), j’ai deux plans GND presque séparés par une piste 5V de 1 cm d’épaisseur au centre. J’ai connecté le côté gauche et le côté droit des nœuds GND autour de la piste en utilisant les plans GND sur la couche supérieure. J’ai donc une chaîne d’avions GND. J’ai changé la méthode de routage plusieurs fois mais je n’ai pas pu trouver une meilleure façon de procéder. Une telle piste est-elle correcte en général?

Je crains que mes décisions sur la largeur de la piste, l’espacement, l’attribution de la zone soient toutes basées uniquement sur des conseils qualitatifs sur Internet. Il serait apprécié si l’on pouvait recommander une littérature bien associée.

entrez la description de l'image ici
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Marcus Müller

2 mm est un peu fou si vos fréquences sont de l’ordre de 16 MHz. 16 GHz: une histoire différente.

Marcus Müller

et pour savoir si vous avez besoin d’avions de puissance: prenez l’un des milliers de calculateurs de largeur de trace PCB. Pour 0,5 A, vous n’avez pratiquement pas besoin d’une trace plus large qu’un tiers de mm (selon la quantité de chute de tension que vous êtes prêt à tolérer). Certainement pas quelque chose qui nécessite un avion!

Marcus Müller

Donc, au lieu d’aller dans la section « J’ai lu quelque part, je devrais faire XYZ », je recommanderais de rechercher sur ce site XYZ et d’obtenir des formules réelles pour savoir ce qui est approprié. la largeur de trace est simplement une question de résistance à la trace, et plus votre trace est courte, moins cela compte, par exemple. Il en va de même pour les vias: bien que les mettre en parallèle réduira certainement l’inductivité, cela ne fait vraiment pas beaucoup de différence pour une planche à basse vitesse.

Nownuri

@ MarcusMüller Vous avez raison. Je cherchais de telles explications quantitatives.

Nownuri

@ MarcusMüller aiderait-il toujours à minimiser les interférences électromagnétiques pour avoir une telle densité de GND VIA? Près de la carte, j’installerai un capteur de champ magnétique très sensible.

Réponses


 Neil_UK

Les avions à moteur sont presque toujours un gaspillage de biens immobiliers, et certainement sur une planche avec seulement 2 couches. Suivez la puissance, laissez les signaux partager l’espace.

Briser un plan au sol, c’est s’il n’y en a qu’un, c’est presque toujours un non-non. Si vous envisagez d’utiliser un avion au sol, utilisez-en un entier. Vous n’avez pas besoin d’en utiliser deux pour cette vitesse de planche. Si vous souhaitez exécuter une piste à travers le sol, cousez le sol ensemble sur l’autre couche.

Nownuri

Merci! Je ne voulais pas vouloir séparer les plans de masse analogiques / numériques. Je devais juste assembler plusieurs plans GND, en raison des pistes de signal séparant mon plan GND.

Nownuri

Je suis désolé d’avoir pu utiliser des termes incorrects. Par le plan puissance / GND, je voulais dire le cuivre couler sur la couche supérieure / inférieure.

 

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