多層板生產(chǎn)中的接地方法介紹
電路板制造、電路板設(shè)計、PCBA加工廠家講解多層PCB生產(chǎn)中的接地方法:
根據(jù)經(jīng)驗,PCB在高密度和高頻情況下通常使用4層板,在EMC方面比2層板好20 DB。 在四層板的情況下,往往可以使用完整的地平面和完整的電源平面。 在這種情況下,只需將分成幾組的電路的地線連接到地平面,工作噪聲需要特殊處理。
各電路的地線與地平面的連接方式有很多種,包括:
單點和多點接地方式
①單點接地:所有電路的地線接在地平面的同一點上,分為串聯(lián)單點接地和并聯(lián)單點接地。
②多點接地:所有電路的地線就近接地,地線足夠短,便于高頻接地。
③混合接地:單點接地和多點接地一起使用。
在低頻、小功率和同一電源層,單點接地最合適,通常用于模擬電路; 這里一般采用星型連接,以減少可能存在的串聯(lián)阻抗的影響。 高頻數(shù)字電路需要并聯(lián)接地。 這種情況下,可以利用接地孔進(jìn)行簡單的處理,如圖左半部分所示; 一般所有模塊都會綜合使用兩種接地方式,采用混合接地方式完成電路地線與地平面的連接。
混合接地方式
如果不選擇整個平面作為公共地線,例如模塊本身有兩條地線時,需要劃分地平面,往往與電源平面相互作用。 注意以下原則:
(1)對齊所有平面,避免不相關(guān)的電源平面和地平面重疊,否則,所有地平面將被劃分為無效平面并相互干擾;
(2)在高頻情況下,層間寄生電容通過電路板會產(chǎn)生耦合;
(3)地平面(如數(shù)字地平面和模擬地平面)之間的信號線通過地橋連接,通過最近的通孔配置最近的返回路徑。
(4)避免在隔離地附近走時鐘線等高頻走線造成不必要的輻射。
(5)信號線與其環(huán)路形成的環(huán)區(qū)應(yīng)盡可能小,也稱為環(huán)路最小規(guī)則; 環(huán)形面積越小,對外輻射越少,受到的外界干擾也越小。 在地平面分割和信號走線時,要考慮地平面和重要信號走線的分布,防止地平面開槽引起的問題。
地與地之間的連接方法總結(jié)如下
① 地與電路板的公共接線連接:這種方法可以保證兩根地線之間可靠的低阻抗導(dǎo)通,但僅限于中低頻信號電路之間的接地方式。
② 地對地大電阻連接:大電阻的特點是一旦電阻兩端產(chǎn)生壓差,就會產(chǎn)生很微弱的導(dǎo)通電流。 地線上的電荷放電后,兩端的壓差最終為零。
③ 接地電容連接:電容的特性是截止直流和交流導(dǎo)通,用于浮地系統(tǒng)。
④ 磁珠對地連接:磁珠相當(dāng)于一個隨頻率變化的電阻,表現(xiàn)出電阻特性。 用于地與地之間,用于電流波動快、電流波動小的微弱信號。
⑤ 接地電感連接:電感具有抑制電路狀態(tài)變化的特性,可以削峰填谷。 通常應(yīng)用于電流波動較大的兩地與地之間。
⑥ 地間小電阻連接:小電阻增加了一個阻尼,防止地電流急劇變化的過沖; 當(dāng)電流變化時,脈沖電流的上升沿變慢。 PCB制造商、PCB設(shè)計人員和PCBA制造商將介紹多層PCB板生產(chǎn)中的接地方法。
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