Vraag:
De best mogelijke stack-up met een vierlaagse printplaat?
mux
2012-09-16 20:30:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ik ontwerp een 4-laags PCB en ik weet dat de standaard stack-up

  1. Signalen
  2. GND
  3. VCC
  4. Singals

(GND en VCC kunnen worden omgeschakeld afhankelijk van de laag met meer signalen)

Het probleem is, ik wil niet echt verbind alle aardingspennen via via's, het zijn er gewoon te veel! misschien omdat ik niet gewend ben aan 4-laags PCB's, heb ik in ieder geval een tip gelezen van Henry W. Ott over een andere stack-up

  1. GND
  2. Signalen
  3. Signalen
  4. GND

(Waar de stroom wordt geleid met brede sporen op de seinvlakken)

Volgens hem is dit de best mogelijke stack-up met een vierlaagse printplaat, om de volgende redenen:

1. signaallagen grenzen aan grondvlakken.

2. Signaallagen zijn nauw (dichtbij) gekoppeld aan hun aangrenzende vlakken.

3. De grondvlakken kunnen dienen als afschermingen voor de binnenste signaallagen. (Ik denk dat dit genaaid moet worden ??)

4. Meerdere grondvlakken verlagen de impedantie van de grond (referentievlak) van het bord en verminderen de common-mode straling. (begrijp deze niet echt)

Een probleem is overspraak, maar ik heb echt geen signalen in de derde laag, dus ik denk niet dat corss-talk een probleem met deze stack-up, klopt mijn veronderstelling?

Opmerking: de hoogste frequentie is 48 MHz, er zit ook een wifi-module op het bord.

Vier antwoorden:
Some Hardware Guy
2012-09-16 22:10:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Je zult jezelf haten als je nummer twee opstapelt;) Misschien is dat hard, maar het wordt een PITA die een bord herwerkt met alle interne signalen. Wees ook niet bang voor via's.

Laten we enkele van uw vragen behandelen:

1.Signaallagen grenzen aan grondvlakken.

Denk niet meer aan grondvlakken, maar denk meer aan referentievlakken. Een signaal dat over een referentievlak loopt, waarvan de spanning toevallig op VCC staat, keert nog steeds terug over dat referentievlak. Dus het argument dat het op de een of andere manier beter is om je signaal over GND en niet VCC te laten lopen, is in wezen ongeldig.

2.Signaallagen zijn nauw (dichtbij) gekoppeld aan hun aangrenzende vlakken.

Zie nummer één. Ik denk dat het misverstand over alleen GND-vlakken die een retourpad bieden, tot deze misvatting leidt. Wat u wilt doen, is uw signalen dicht bij hun referentievlakken houden, en op een constante correcte impedantie ...

3. De grondvlakken kunnen dienen als afschermingen voor de binnenste signaallagen. (Ik denk dat dit naaien vereist is ??)

Ja, je zou kunnen proberen om een ​​kooi als deze te maken, denk ik, voor je bord krijg je betere resultaten om je spoor naar de vlakhoogte zo laag te houden mogelijk.

4.Meerdere grondvlakken verlagen de grondimpedantie (referentievlak) van het bord en verminderen de common-mode straling. (begrijp deze niet echt)

Ik denk dat je hiermee bedoelt dat hoe meer vliegtuigen ik heb, hoe beter, wat niet echt het geval is. Dit klinkt voor mij als een gebroken vuistregel.

Mijn aanbeveling voor je board, alleen gebaseerd op wat je me hebt verteld, is om het volgende te doen:

 Signaallaag (dun misschien 4-5 mil FR4) GND (hoofd FR-4 dikte, misschien 52 mil meer of minder afhankelijk van je uiteindelijke dikte) VCC (dun misschien 4-5 mil FR4) Signaallaag 

Zorg ervoor dat je goed ontkoppelt. / p>

Als je hier echt mee wilt beginnen, ga dan naar Amazon en koop ofwel Dr Johnson's Highspeed digitaal ontwerp, een handboek van zwarte magie, of misschien Eric Bogatin's Signal and Power Integrity Simplified. Lees het liefs, leef het :) Hun websites hebben ook geweldige informatie.

Veel succes!

Geweldige analyse! dit is precies wat ik zocht, om te begrijpen waarom, ik zal die stapel niet gebruiken nu ik het licht heb gezien :), heel erg bedankt voor de informatie, en ook de boeken.
Ik ging een week op vakantie en nam geen boeken mee, behalve het boek van Howard Johnson. Het is een goede manier om jezelf te dwingen een groot technisch boek te lezen.
Kan iemand het eerste punt uitleggen?Wat betekent het door signalen te zeggen die door een referentievlak lopen?Voor zover ik weet, loopt het signaal van A naar B en vervolgens van B naar A via aarde.
N.B.Het gratis ["Opamps voor iedereen" hoofdstuk 17] (http://www.ti.com/lit/ml/sloa089/sloa089.pdf) geeft vrijwel hetzelfde advies als jij, dat ik hier uittreksel.(http://electronics.stackexchange.com/a/197052/54580) voordat u deze vraag vindt.
Kunt u een boek aanbevelen voor algemeen digitaal PCB-ontwerp?
Armandas
2012-09-16 21:00:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Er bestaat niet zoiets als DE beste stapeling van lagen. Als je goed leest, wordt gezegd dat de stackup met gronden op de buitenste lagen het beste is vanuit EMC-perspectief.

Ik vind die configuratie echter niet prettig. Ten eerste, als je board SMT-componenten gebruikt, heb je veel meer breaks in je vliegtuigen. Ten tweede zal elke foutopsporing of herwerking vrijwel onmogelijk zijn.

Als u een dergelijke configuratie moet gebruiken, doet u iets vreselijk verkeerd.

Ook is er niets mis met het gebruik van via's voor aarding. Als u de inductie moet verlagen, plaatst u gewoon meer via's.

ja, er is absoluut geen beste manier om iets te doen, ik vroeg het met betrekking tot mijn specifieke applicatie, ik hoef die configuratie niet te gebruiken en dat zal ik ook niet doen na het lezen van de antwoorden, bedankt :)
Peter Green
2015-10-26 17:35:25 UTC
view on stackexchange narkive permalink

"beste" hangt af van de toepassing. Er zijn echt twee vragen die u in uw bericht moet beantwoorden

  1. "Conventioneel" (signalen op buitenste lagen, vlakken op binnenlagen) VS "binnenstebuiten" (signalen op binnenlagen, vlakken op buitenste lagen).
    Een binnenstebuiten bord zal betere EMC-prestaties hebben, maar het zal veel moeilijker zijn om aan te passen als je je realiseert dat je het ontwerp hebt verknoeid, er zullen meer via's nodig zijn die niet geweldig zijn vanuit het oogpunt van dichtheid of signaalintegriteit van en als je IC-pakketten gebruikt waarvan de pinafstand te klein is om aarde tussen de pads te plaatsen, dan krijg je grote gaten in je vliegtuigen, wat ook niet geweldig is vanuit het oogpunt van signaal-itegriteit.

  2. twee grondvlakken versus een grondvlak en een krachtvlak.
    In beide gevallen, wanneer een hogesnelheidssignaal van referentievlak verandert, moet er een pad in de buurt zijn om de retourstroom tussen de twee referentievlakken te laten bewegen. Met twee grondvlakken kun je dat doen met een enkele door de twee vlakken rechtstreeks met elkaar te verbinden. Bij aard- en voedingsvlakken moet de verbinding verlopen via een condensator die typisch (uitgaande van een "conventionele" stackup) twee via's en een condensator vereist. Dat betekent een slechtere signaalintegriteit en meer kaartoppervlak in beslag genomen. Aan de andere kant vermindert het hebben van een power plane de voltval op uw power rail en maakt u ruimte vrij op uw signaallagen.

Simon Richter
2018-06-20 20:20:57 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Zoals de anderen zeiden, hangt het af van uw aanvraag.Een andere stackup die ik nuttig vond, is

  1. Signalen (lage snelheid)
  2. Vermogen
  3. Signalen (impedantie-gestuurd)
  4. GND

Dit houdt de twee signaalgroepen goed van elkaar geïsoleerd, zorgt voor een uitstekende impedantie-aanpassing en stelt me in staat om warmte in het grondvlak te dumpen.

Waarom werd er naar beneden gestemd?De enige reden die ik kan bedenken is dat de impedantiegestuurde sporen die zich op een binnenste laag bevinden, betekent dat ze altijd via's nodig hebben van de SMD-pads naar de genoemde laag, wat misschien niet "ideaal" is, maar verder lijkt het een perfectgeldig antwoord, vooral omdat de via's misschien niet eens een probleem zijn.


Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...