

之前,我们曾聊过PCB的单点接地设计方法。顾名思义,有单点就有多点,或者是其它的接地方式。下面我们就接着聊PCB线路板的多点接地、混和或选择接地及数字接地的设计方法。
A、多点接地技术

奔强电路5G高频PCB线路板
高频PCB在设计时为使其接地阻抗最小,机座接地一般都要使用多个连接点并将其连接到一个公共的参考点上。多点接地之所以能减小射频电流返回路径的阻抗是因为有很多的低阻抗路径并联。低平面阻抗主要是由于电源和接地平板的低电感特性或在机座参考点上附加低阻抗的接地连接。

我公司多层高精密(2/2mil)6层PCB
当在多层PCB中使用低阻抗接地平板,或在PCB与金属机座之间使用底座接地引线时,就像单点接地一样,应让走线尽可能短,以便使引线电感极小化。在甚高频PCB线路板中,接地引线的长度必须远小于1in。在低频电路中,因为所有电路的地电流流经公共的接地阻抗或接地平面,所以应避免采用多点接地。这个接地平面的公共阻抗可以通过在材料表面采用不同的电镀工艺予以减小。增加这个平板的厚度对减少其阻抗是毫无用处的, 因为射频电流只流其表层。
通常的做法是, 对于低于1MHz 的低频线路板来说,优选单点接地。假设信号是上升沿长、频率低的信号,频率介于 1M Hz 到 10 MHz 之间,这时也只有当最长的走线或接地引线长小于波长的 1 / 20 时,才可用单点接地,而且每条走线的线长都应考虑在内。
而在甚高频PCB板的电路中,元件接地引线的长度要尽可能短。短于0.020in(0.005mm)的走线为电路增加的电感大致为每英寸15~20nH(取决于线路长度)。
B、混和或选择接地
混和接地结构是单点接地和多点接地杂糅与组合。在PCB中存在高低频混和频率时,常使用这种结构。下图提供了两种混和接地方法。对于电容耦合型电路,在低频时呈现单点接地结构,而在高频时呈现多点接地状态。这是因为电容将高频RF电流分流到了地。这种方法成功的关键在于清楚使用的频率和接地电流预期流向。
在接地拓扑结构中使用电容和电感,使我们能用一种优化设计的方式控制射频电流。通过确定射频电流要通过的路径,可以控制PCB的布线。对射频电流回路缺乏认识可能导致辐射或敏感度方面的问题。
六.数字电路接地

我公司超高速PCB金手指板卡
因为高频电流是由接地噪声电压和数设备布线区域的压降产生的,所以在高速数字PCB设计中应优先使用多点接地。它的主要目的是建立一个统一电位共模参考系统。因为寄生参数改变了预期的接地路径,所以单点接地不能有效地发挥作用。只要保持一个低的接地参考阻抗,接地环路通常不会出现数字问题。
许多数字环路并不会要求具有滤波作用的接地参考源。数字电路具有几百毫伏的噪声容限,并且能够承受数十到数百毫伏的接地噪声梯度。在多层PCB电路板中的接地“镜像”平面最适合信号电流。而为了控制共模回流产生的损耗,机壳应使用多点接地。

搜一搜,扫一扫,PCB奥妙全知道



