PCB内のクロストークを低減するためのリファレンスプレーンを電源プレーンにできますか?


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PCBトレース間の結合を減らす(クロストークを減らす)最も効果的な方法の1つは、基準面をトレースの近くに置くことです。

私は常に基準面としてグラウンド面を使用しました。

電源プレーンを基準プレーンにすることはできますか?それでも有効ですか?

回答:


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はい、しかしグランドプレーンほど効果的ではありません。導体(トレース)と基準面の間に静電容量があり、電源面では電源からのインダクタンスが追加されます。もう1つの問題はスロットです。電源プレーンに基準プレーンとしてスロットがある可能性が高いため、スロットは不良です。これは、リターン電流をリダイレクトし、より多くのインダクタンスを生成して信号の速度を遅くし、立ち上がり時間を長くするためです。

参照面の変更。

信号トレースがPCBの1つの層から別の層に変化すると、リターン電流も基準面を変更する必要があるため、リターン電流パスが遮断されます(下の右図を参照)。次に問題は、どのようにしてリターン電流が1つの平面から別の平面に移動するのかということです。上記のスプリットプレーンの場合と同様に、プレーン間容量は通常、効果を発揮するのに十分な大きさではないため、プレーンを変更するには、戻り電流が最も近いデカップリングコンデンサに流れる必要があります。これは明らかにループ領域を増やし、前述のすべての理由から望ましくありません。この問題の1つの解決策は、可能であれば、重要な信号(クロックなど)の基準面の切り替えを回避することです。リターンパスを電源プレーンからグランドプレーンに切り替える必要がある場合は、信号のリターン電流用に2つのプレーン間に高周波電流パスを提供するために、信号ビアに隣接して追加のデカップリングコンデンサを配置する必要があります。ただし、これは理想的なソリューションではありません。リターン電流は、ビア、トレース、マウントパッド、コンデンサ、マウントパッド、トレース、最後にビアを経由して他のプレーンに流れる必要があるためです。これにより、リターンパスにかなりのインダクタンスが追加されます(通常は5〜10 nH)。実装パッド、トレース、そして最後に他のプレーンへのビア。これにより、リターンパスにかなりのインダクタンスが追加されます(通常は5〜10 nH)。実装パッド、トレース、そして最後に他のプレーンへのビア。これにより、リターンパスにかなりのインダクタンスが追加されます(通常は5〜10 nH)。

出典:http : //www.hottconsultants.com/techtips/pcb-stack-up-6.html


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電源によってインダクタンスが追加されるとはどういう意味ですか?電源と電源プレーン間のインダクタンス?なぜそれが参照面のパフォーマンスに影響を与えるのですか?リターン電流は、ソースと負荷の間のループを完了する必要があります。電源と電源プレーン間のインダクタンスはそれに影響を与えません。
user110971

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はい、できます。

電源とグランドプレーンの間のインピーダンスは非常に低くなければならず、電源プレーンはACの観点から仮想グランドプレーンになります。


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高速トレースがover_VDDからover-GROUNDに変化する場所のすぐ隣に、非常に低いインダクタンスのバイパスコンデンサが必要になります。

概略図

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


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私は反対投票者ではありませんが、これは別の質問に答えると思います。質問の意図は、私の理解から、別の参照面に交差することなく単一の参照面を使用することです。
Kevin Kruse
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