Terra in PCB 4 strati
Sto progettando un PCB con 4 strati, ma ho visto diversi consigli sulla distribuzione dei livelli. Sto considerando che:
Strato superiore - Segnale + tracce brevi di VCC
2 ° strato - Segnale
3 ° strato - VCC
4 ° strato - GND
Posso riempire tutta l'area intorno con il terreno in ogni piano e posizionare diverse vie per collegare i terreni attraverso gli strati? Posso riempire lo strato VCC con il piano di massa?
Il circuito ha una radio nordica + lora in un modulo castellation. L'antenna di uscita ha già un connettore sul modulo, quindi non è necessario progettare linee a microstriscia.
Qual è la larghezza della traccia di alimentazione minima consigliata per un massimo di 3,3 V e 150 mA? Devo avere tracce molto grandi nel 3 ° strato e non riempite di terreno intorno?
Risposte
Il tuo stackup è una scelta sbagliata nella maggior parte dei casi.
La maggior parte delle pile a 4 strati sono simili
Top
thin insulator
Mid 1
Thick insulator
Mid 2
Thin insulator
Bottom.
Quindi il tuo stackup posiziona le tracce del tuo segnale lontano da qualsiasi piano di riferimento.
La disposizione più comune sarebbe quella di utilizzare mid1 per terra e mid 2 per potenza, questo significa che tutte le tracce del segnale sono vicine a un piano di riferimento, ma ha lo svantaggio che non puoi semplicemente accoppiare i due piani di riferimento direttamente con una via , ma invece possono essere accoppiati solo tramite un condensatore. Ciò influisce sull'integrità del segnale quando un segnale cambia piano.
Un'altra opzione sarebbe quella di utilizzare sia mid1 che mid2 per il terreno. Ciò consentirebbe una migliore integrità del segnale sui cambiamenti del piano di riferimento, ma significherebbe che la tua potenza dovrebbe essere instradata su uno strato di segnale.
Può avere senso scambiare gli strati, ad esempio se si desidera una schermatura EMI sul fondo, è possibile mettere il terreno sul fondo, il terreno o l'alimentazione a metà 1 e i segnali in alto e a metà 2, ma in genere dovresti sempre avere uno strato di segnale e uno strato di alimentazione / massa in ciascuna coppia.
Ecco un buon punto di partenza:
- Livello superiore: segnale, componenti. I componenti di comunicazione radio dovrebbero andare su questo livello.
- Strato interno - piano di massa
- Strato interno - power plane
- Livello inferiore: segnale, componenti
Potrebbe essere possibile [o addirittura necessario] deviare da tale disposizione. Ciò dipenderà dallo scopo e dal design schematico del tuo dispositivo.
È necessario mettere gli strati di segnale sui prepreg e gli aerei elettrici sul nucleo. Altrimenti non puoi raggiungere le impedenze più comuni di 90 Ω e 100 Ω per le tue coppie differenziali, e molto probabilmente nemmeno quelle per la tua antenna.
Signal, Ground, Power, Signal è la più comune pila di schede a 4 strati. In molti casi, quando viene utilizzato, il power plane agisce come un piano di ritorno per i segnali sullo strato inferiore.
Idealmente, non tutti i livelli sono equidistanti a seconda di ciò che si sta cercando di ottenere. Ricorda che l'ingegneria è sempre uno scambio di qualcosa per qualcos'altro.
Qualcosa da chiedersi è quanto sia importante il disaccoppiamento del tuo 3,3 V a terra? È molto importante proteggere il segnale wireless dalle radiazioni?
Vedi il link sottostante per alcune combinazioni di schede a 4 strati e i compromessi. http://www.hottconsultants.com/techtips/pcb-stack-up-2.html