Tierra en PCB 4 capas
Estoy diseñando un PCB con 4 capas, pero he visto diferentes recomendaciones sobre la distribución de capas. Lo estoy considerando:
Capa superior - Señal + trazos cortos de VCC
2da capa - Señal
3ra capa - VCC
4ta capa - GND
¿Puedo llenar toda el área alrededor con tierra en cada plano y colocar varias vías para conectar las tierras a través de las capas? ¿Puedo llenar la capa de VCC con plano de tierra?
El circuito tiene una radio nórdica + lora en un módulo de castellation. La antena de salida ya tiene un conector sobre el módulo, por lo que no es necesario diseñar líneas de microbanda.
¿Cuál es el ancho de trazado de potencia mínimo recomendado para un máximo de 3,3 V y 150 mA? ¿Tendré rastros muy grandes en la tercera capa y no llenos de tierra alrededor?
Respuestas
Su acumulación es una mala elección en la mayoría de los casos.
La mayoría de los apilamientos de 4 capas son como
Top
thin insulator
Mid 1
Thick insulator
Mid 2
Thin insulator
Bottom.
Por lo tanto, su acumulación coloca sus trazas de señal lejos de cualquier plano de referencia.
La disposición más común sería usar mid1 para tierra y mid 2 para potencia, esto significa que todos los rastros de señal están cerca de un plano de referencia, pero tiene la desventaja de que no puede simplemente acoplar los dos planos de referencia directamente con una vía. , sino que solo se pueden acoplar a través de un condensador. Esto afecta la integridad de la señal cuando una señal cambia de plano.
Otra opción sería usar mid1 y mid2 para suelo. Esto permitiría una mejor integridad de la señal en los cambios del plano de referencia, pero significaría que su energía debería enrutarse en una capa de señal.
Puede tener sentido intercambiar las capas, por ejemplo, si desea un blindaje EMI en la parte inferior, puede colocar el suelo en la parte inferior, el suelo o encender mid1 y señales en la parte superior y mid2, pero generalmente siempre debe tener una capa de señal y una capa de energía / tierra en cada par.
Este es un buen punto de partida:
- Capa superior: señal, componentes. Los componentes de comunicación por radio deberían ir en esta capa.
- Capa interior - plano de tierra
- Capa interior - plano de potencia
- Capa inferior: señal, componentes
Puede ser posible [o incluso necesario] desviarse de ese arreglo. Eso dependería del propósito y el diseño esquemático de su dispositivo.
Debe colocar las capas de señal en los preimpregnados y los planos de potencia en el núcleo. De lo contrario, no podrá alcanzar las impedancias más comunes de 90 Ω y 100 Ω para sus pares diferenciales, y lo más probable es que tampoco las de su antena.
Signal, Ground, Power, Signal es la pila de placas de 4 capas más común. En muchos casos, cuando se utiliza, el plano de potencia actúa como un plano de retorno para las señales en la capa inferior.
Idealmente, no todas las capas están igualmente espaciadas dependiendo de lo que esté tratando de lograr. Recuerde que la ingeniería es siempre un cambio de algo por otra cosa.
Algo que debe preguntarse es qué importancia tiene el desacoplamiento de su 3.3V a tierra. ¿Es más importante proteger su señal inalámbrica de la radiación?
Consulte el enlace a continuación para ver algunas combinaciones de placas de 4 capas y las compensaciones. http://www.hottconsultants.com/techtips/pcb-stack-up-2.html