グランドプレーンのループは許容されますか?


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PCBレイアウトに取り組んでいて、グラウンドプレーンの注入を行ったところです。

真空管アンプの設計での作業から、星型の優れたグランド設計は、回路のハムを防ぐのに大いに役立つことを知っています。グランドループはいかなる場合でも回避する必要があります。

これが私が取り組んでいるデザインのグランドプレーンの1つです。地上信号のみが表示され、他の信号は非表示になります。

PCBの接地面層(上部)

よく見ると、実際には巨大なグラウンドループ(黄色で表示)と、いくつかの小さいループ(マークされていない)があることがわかります。

PCBのグランドプレーンレイヤー(上部)-ハイライトされたループ

インピーダンスの問題が最も少ない場所にあるグラウンドプールを破壊し、2番目のグラウンド層に一連のビアを戦略的に配置して、星型の素敵なグラウンドデザインを得ることができます。

一方、銅をそのまま流し込み、多数のビアを散布して全体のインピーダンスを下げるのは非常に魅力的です。

ループを処理するより良い方法は何ですか?またはそのようなループは実際には大丈夫ですか?


そしていくつかの追加情報:回路自体は純粋なアナログであり、1kOhm以下のほぼ完全に低インピーダンスの信号を含んでいます。最高の信号周波数は約10Mhzです。1000V / µSの範囲で非常に速い立ち上がり/立ち下がり時間があります。

回路はおそらく13.56Mhz RFIDリーダーの近くで動作するため、かなりのRFノイズが予想されます。

最下層のスクリーンショット(地盤注入のみ):

PCBの接地層(下)


「第2グラウンド層」といえば、どんな感じですか?2層設計ですか、4層設計ですか?
フォトン2015

小さなエリアのように見えるものについては問題を見たことがありません。(常に細い点を正確にしてループを切断することができます)より重要なのは、グラウンド電流を追跡し、グラウンドプレーンが高速(立ち上がり時間)信号の下で連続していることを確認することです。
George Herold

@ThePhoton 2層設計です。他のレイヤーのスクリーンショットを追加しました(グラウンドのみ表示)。
Nils Pipenbrinck 2015

@GeorgeHeroldおかげで、高速信号の下には十分なグラウンドがあります。
Nils Pipenbrinck 2015

ボードのグラウンド層がスターポイントです。敏感な接地ノードと重要な接地電源ノードにビアを配置する場合、ほとんどの場合問題ありません。述べたように、ループは非常に小さく、グランドプレーンを近くにしてループに多くのエネルギーを結合することは困難です。より大きな危険は、干渉周波数でコンデンサーがそれを閉じる開ループです。問題を検出した場合は、カバーシールドをテストして、効果があるかどうかを確認してください。
KalleMP 2017年

回答:


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インピーダンスの問題が最も少ない場所にあるグラウンドプールを破壊し、2番目のグラウンド層に一連のビアを戦略的に配置して、星型の素敵なグラウンドデザインを得ることができます。

回路図を見ない限り、星の地面が適切かどうかはわかりません。

この方法を使用する場合は、信号のリターンパスも提供する必要があることに注意してください。そうしないと、それ自体がエミを放射または受信できるループを生成する可能性があります。

銅をそのまま流し込み、多数のビアを散布して全体のインピーダンスを下げます。

絶対的に確実であるほど十分に知らないで、私は暫定的にこの解決策を勧めます。

最上層の銅が最下層の銅に適切に接続されている場合、それらは本質的に1つの銅領域として機能し、心配するループはありません。

ボードには銅が差し込まれていない小さな窓があるかもしれませんが、13 MHzでは波長は23メートルです。直径が数mmのループは、この周波数を効率よく拾うことはできません。


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私はビアを散らし、ループをそのままにしました:-)
Nils Pipenbrinck
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