PCBの接地面と電源面

次のスタックアップで4層PCBを設計しています：信号上部、グランドプレーン、電源プレーン、信号下部。

これは私がこのように作成した最初のPCBで、スイッチング周波数600KHzのノイズの多いSMPS、32MHz uC、ワイヤレス2.4GHzモジュールが含まれています。異なるブロックのノイズを分離し、別のブロックの干渉を防止したいと考えています。たとえば、SMPSおよびuCノイズはワイヤレスモジュールに干渉しないようにします。そのため、電源プレーンを各電圧に対応する3つの閉じた領域に分割しています（SMPSは、補助ターンオンシステム用の非常に小さな50mAリニアレギュレータから5.0Vおよび3.3Vおよび5.0Vを生成しました）が、グランドは保持しますプレーンは分割されず、ボード全体をカバーします。SMPS、uC、およびワイヤレスモジュールブロックは、ボード上で互いに分離されています。

質問は次のとおりです。

1. この分割配置は、モジュール間を移動するノイズの助けになりますか？
2. 上面と下面にグランド銅を注ぐと、ボード外部のEMIノイズを低減できますか？
3. 方が良いでしょうまた、接地面を分割（及びNOはループを避けるために、上部と下部の両側に注ぐグランド）、およびスターのファッションでそれを接続しますか？グラウンドプレーン全体を保持する方が良いと聞きましたが、誰もが独自のバージョンを持っているようです。

私の理解では、ループを最小限に抑え、ボードによって生成されるEMIを低減するために、グラウンドの場所は常に信号および電力トレースの下または上にある必要があります。また、IF異なるブロックがすでに物理的にボード上で分離し、そのリターン電流は互いに干渉することなくunsplittedの接地面に流れます。あれは正しいですか？しかし、接地面をサブシステムごとに1つのゾーンに分割し、これらの異なるブロックを1点のみで接続すること（スター接続）についても読みました。どちらが良いですか、そしてなぜですか？

この分割配置は、モジュール間を移動するノイズの助けになりますか？

複数の電源電圧と4層ボードがある場合、あまり選択肢はありません。異なる負荷に異なる電圧を供給する必要があります。ノイズを減らすか増やすかは、それをどのようにレイアウトするかの詳細と関係がありますが、この質問にただ答えるだけでは不可能です。電源プレーンを分割する必要があると考えてください。それを行うための最良の方法は何ですか？

上面と下面にグランド銅を注ぐと、ボード外部のEMIノイズを低減できますか？

複数のビアを提供して、外層の接地領域を接地面に接続する場合、可能です。また、基板を製造するためにエッチングしなければならない銅の量が減るので、工場のベンダーも満足します。

外層グランドを2.4 GHzトレースに近づけすぎないように注意してください。5トレース幅よりも近い場合、インピーダンス制御ラインの特性インピーダンスが変化します。

グランドプレーンも分割し（ループを回避するために上下にグランドを流さない）、スター型に接続する方が良いでしょうか？グラウンドプレーン全体を保持する方が良いと聞きましたが、誰もが独自のバージョンを持っているようです。

短い答え：いいえ。

電源プレーンを分割する方法に特に注意を払い、回路がそれを要求する場合、物事を改善できる場合があります。

しかし、設計している回路についてほとんど何も知らない人からの単一の回答が必要な場合、最良の答えはグランドプレーンを分割しないことです。

注目すべきもう1つのこと

スタックアップはsignal-ground-power-signalです。電源プレーンの分割あり。

最下層に配線する場合、電源プレーンのスプリットを横切らないようにしてください。これらの最下層トレースは、信号の高周波成分のリターンパスとして、実際にはグランドではなくパワーネットを使用するためです。

また、（高速）信号が上層から下層にジャンプすることに注意してください。これにより、パワーネットからグランドネットへの戻り電流の遷移も必要になります。この戻り電流はおそらく最も近いデカップリングコンデンサを通過します--- 2番目に良いことは、戻り電流がプレーン間を横断する必要がある各場所の近くにデカップリングコンデンサを配置することです。（最良のことは、プレーン間で交差しないことです）。

編集

すべてのHF信号がスプリットを横切らないようにしますが、不可避的にそれらを横切るDCトラックがいくつかあります。それは問題になりますか？

これについて考えてみてください：DCトラックだと言うとき、電圧は変わらない、または電流は変わらないということですか？現在の変更は、スプリットの実行に関する問題の原因です。（電圧の変化は、通常、現在の変化を引き起こすためにのみ問題です）

そのため、起動時に一度オンにされてから同じ電圧に永久に残された電源の有効化ラインのような「DC」信号について話しているのか、あるいは、分割する価値はありません。

DC制御信号は問題ありません。

負荷電流が変化する電力信号の場合、デカップリングコンデンサで問題を解決できます。デカップリングコンデンサを使用すると、電流の高周波変化が、トラックを通る長い経路ではなく、コンデンサを通る短い経路を通ります。