単一の接地面と分割面？

グランドプレーンの設計について、矛盾する情報源を見てきました。

私は何度も仕事で言われてきました。1つの巨大な地面をたたくだけで十分に機能します。高周波の処理はしません。

それでも、MHz範囲のクロックを使用したSMPSデータシートを見ると、グランドレイアウトの複雑な設計がすべて示されています。

私の質問は、単一のプレーンを使用することと、グランドプレーンを設計することの間にどこで線を引くのですか？たとえば、周波数が特定のしきい値を超えている場合、または特定の感度が必要な場合、または特定の量の電力が地面に放出される場合などです。

そして、通常、スプリットグランドは、シングルよりもどのような利点をもたらしますか？ノイズが少ない？より安定した？

私の質問は、単一のプレーンを使用することと、グランドプレーンを設計することの間にどこで線を引くのですか？

私はしません。私は飛行機をできるだけ連続的に保ち、スロットをほとんど使用しません-それらは私が説明するいくつかの理由で悪いです。部品の配置でリターン電流を管理しています。

かつて、敏感なアナログセクションを通るリターン電流があり、信号が10％シフトしていました。ソースはアナログセクションの「上の」回路からのものです。変更する必要がある接地面上のリターン電流の経路。2つのオプションがあります。

1）ボードにスロットを配置し、保護したいセクションの周りにリターン電流をリダイレクトします。2）コンポーネントを再配置する

ボードを再配置する時間がなかったため、オプション1を選択しましたが、スロットには影響があります。オプション2はスロットの使用を避け、スロットはとにかく短かったので、スロット全体にトレースを実行する必要はありませんでした。

ほとんどの場合、良好なPCBレイアウトでは、リターン電流を管理することにより、スロットの使用を完全に回避できます。スロットは不良です。スロットアンテナとダイポールアンテナを作成することにより、PCBを意図しない放射体に変えます。

スロットとスプリットプレーンを使用してボードを分割する場合のもう1つの問題は、トレースをその上で実行すると、ノイズが発生し、トレースのインピーダンスが低下することです（トレースの下に高速信号のリターン電流が続きます）。

良好なボードレイアウトは、物理的なレイアウトでノイズの多い側から敏感な側を分割し、プレーンを連続的に保ちます。

ソース：https：//www.autodesk.com/products/eagle/blog/everyday-app-note-successfully-design-mixed-signal-pcb-partitioning/

たとえば、周波数が特定のしきい値を超えている場合、または特定の感度が必要な場合、または特定の量の電力が地面に放出される場合などです。

グラウンドにダンプされた電力は、インピーダンスの最短経路をソースに戻します。高速信号の場合、これはDCとは異なる可能性があり、通常は高速トレースの下または可能な限り近くに続きます。

そして、通常、スプリットグランドは、シングルよりもどのような利点をもたらしますか？ノイズが少ない？より安定した？

適切なレイアウトよりもメリットがわかりません。接地の問題がある場合、最初にすべきことは、それがレイアウトまたはコモンモードノイズの問題であるかどうかを確認することです（たとえばケーブルを使用した場合）。分割されたプレーン/スロットの問題は、それらの上でトレースを実行していると、リターン電流に問題が発生することです。もう1つの問題は意図しない放射ですが、SMPSの多くはケースでシールドされているため、シールドを計画している場合は問題になりません。

電磁互換性工学（この本を入手することをお勧めしますが、同様の記事がここにあります）のHenry Ottは、分割平面について次のように述べています。

14.4分割平面を使用する必要があるのはいつですか？

スプリットグラウンドプレーンを使用する必要がありますか？それらが適切である場合、少なくとも3つのインスタンスを考えることができます。インスタンスは次のとおりです。

• 低リーク電流要件（10uA）の一部の医療機器
• 出力がノイズの多い高出力の電気機械装置に接続されている一部の産業用プロセス制御装置
• おそらく、PCBが最初から正しくレイアウトされていない場合

飛行機に問題があります。例

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

グランドプレーンの特定の（できれば近くにある）ノードの2つのノード間の電圧が0ボルトであると予想される場合、それは起こりません。スリットは、2つの敏感なノード間のパスに沿って流れる干渉電流を減らすために、あなたの友人になることができます。

^{この回路をシミュレート}

回路図のコピーを取り、印刷して、すべての接地電流を引き出します。それらの値と頻度およびエッジレートにラベルを付けます。（インダクタンスが問題になる場合があります）。

次に、敏感な（フィードバック分圧器）回路のGROUNDノードからノイズ電流を遠ざける方法の計画を開始します。

WIDEスリットが煩わしい電流をいかに減衰させるかに注意してください。

飛行機での私の考えでは、飛行機で多くの高速回路を適度な忠実度で実行してきましたが、オーディオ/音楽信号と低周波数の20/24ビット測定の極端な忠実度の必要性を懸念していました。したがって、低周波数の思考。

[ああ磁場と電界も重要です]