現在、ラジオモデム（407〜480 MHzで放送）、60 MHzで動作するARM7マイクロコントローラー、およびFTDI USBチップを搭載するGPS基地局を設計しています。FTDI USBチップは、無線のワーキングゾーンにある内部的に480MHzでも動作します。すべての高調波と、PLLからのこれらの高周波（最終的にはデバイスの電源ピンから流出する）のため、このPCB設計には特に注意が必要です。
私たちは同僚たちの間で、EMI防止設計に最適な方法は何かについて話し合いました。特に、マイクロコントローラーを「静か」にすることが重要です。
現在、私自身のアプローチはこの質問に基づいていました。これはデカップリングに関するものでした。推奨事項から、PCBデザインを変更して、マイクロコントローラーの下にローカルグランドプレーンを配置しました。これは、グローバルグランドプレーンから分離されています。チップの下の4つのビアを使用して、このローカルプレーンをグローバルプレーンに接続しました。同じことがFTDI USB UARTブリッジにも当てはまります。すべてのキャップは可能な限り近くに配線され、VCCピンとGNDピンが短い接続になるように配置されます。
電源層からビアを介して電源を供給します。GNDはローカルプレーンであるため、ビアは必要ありません。プレーンを正確に分離するためにフェライトを使用することもありません。
ただし、私の同僚は、追加のビアを直接グランドに接続する方が良いと考えています。彼のデザインには、ローカルの接地面は含まれていませんでした。4つの層すべてがグランドで満たされ、VCCは手動で配線されます。キャップは近くに配置されていますが、GND接続がコントローラーのGNDピンに直接接続されていない場合があります。コントローラの下のグランドプレーンは、信号が原因で完全に分割されているため、連続的ではありません。
彼の考えは、キャップとピンのグランドは、グローバルなグランドプレーンと各ビアによって非常に安全であるというものでした。グラウンドプレーンが分離されているため、彼は私のデザインをそれほど信じていませんでした。彼の設計はEMCのテストに合格したので、この問題のすべてが大きな違いを生むのかどうか、ちょっと不思議に思います。一部のノートでは、ローカルのグランドプレーンと適切なデカップリングレイアウトを行うことが絶対に必須であると説明しているため、私はそれでかなり混乱しています。
簡単に言えば、EMIの実践にはどちらの設計手法が優れているのでしょうか。
- GNDは、システムから分離されているローカルプレーンに最初に接続されます。これは、1点でグローバル平面に接続されています。
- 各GNDピンは手動でグローバルプレーンにルーティングされます。したがって、すべてのGND接続が独自のビアを取得することになります。コントローラの下の連続的なグランドプレーンにとって必ずしも重要ではありません。