เหตุผลที่จะไม่เติมพื้นที่บอร์ดที่ไม่ได้ใช้ด้วยเครื่องบินกำลังแทนที่จะเป็นเครื่องบินภาคพื้นดิน?


16

บนกระดาน (สองชั้น) ที่ฉันออกแบบฉันมีพื้นที่ที่ไม่ได้ใช้ค่อนข้างใหญ่ แทนที่จะเพียงแค่เทลงบนพื้นดินทั้งสองด้านฉันกำลังพิจารณาที่จะเติมด้วย Vcc ที่ด้านหนึ่งและอีกด้านหนึ่งเพื่อสร้างความจุขนาดเล็กระหว่างพื้นดินกับ Vcc (ฉันจะยังคงเพิ่มความจุ decoupling เพียงพอจากตัวเก็บประจุปกติแน่นอน)

บอร์ดไม่ได้มีความเร็วสูงอย่างแน่นอน (ไมโครคอนโทรลเลอร์ 16 เมกะเฮิรตซ์ทำเฉพาะดิจิตอล IO) และฉันจะถูกกดดันอย่างหนักเพื่อผลิตความจุ 1 nF จากพื้นที่บอร์ดที่มีอยู่ฉันคิดว่า ดังนั้นคุณสามารถยืนยันได้ว่าความจุพิเศษนี้ไม่ได้สร้างความแตกต่างมากนัก แต่มีเหตุผลใดบ้างที่จริงแล้วมันอาจเป็นความคิดที่ไม่ดีและควรหลีกเลี่ยง?

คำตอบ:


10

ตามกฎพื้นของวงจรทำหน้าที่เป็นจุดอ้างอิงสำหรับสัญญาณทั้งหมด นั่นคือสาเหตุที่มันต้องมีความต่างศักย์ไฟฟ้าต่ำมากข้ามวงจร โดยทั่วไปจะไม่เป็นความจริงสำหรับ Vcc - ตราบใดที่ไม่มีสัญญาณใด ๆ ถูกวัดเทียบกับ Vcc ความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าที่ใหญ่กว่าก็เป็นที่ยอมรับได้

กระแสรวมในสาย Vcc เท่ากับกระแสของสายกราวด์ แต่เนื่องจากเหตุผลย่อหน้าข้างต้นเส้นกราวด์ต้องมีความต้านทานต่ำกว่า (จริง ๆ อิมพีแดนซ์) กว่าสาย Vcc ซึ่งการเหนี่ยวนำสูงพร้อมกับตัวเก็บประจุดีคัปปลิ้งดี

นั่นคือเหตุผลที่พื้นดินมักถูกส่งเป็นพื้นที่ แต่วีซีซีก็เป็นแทร็กที่หนาพอ

ทั้งหมดนี้อยู่ในทฤษฎี หาก PCB ของคุณไม่จัดการกับกระแสสูงและ / หรือความถี่สูงมากคุณอาจกำหนดเส้นทางได้ตามที่คุณต้องการและทุกอย่างจะโอเค ดังนั้นอย่าหวาดระแวง

เชิงอรรถ:ถ้าคุณมีพื้นที่ว่างขนาดใหญ่มากมันจะดีกว่าหรือที่จะเปลี่ยนการออกแบบเพื่อทำให้ PCB มีขนาดเล็กลง?


เชิงอรรถอีกครั้ง: ตัวเชื่อมต่อขนาดใหญ่เช่นเดียวกับการติดตั้งเคสขยายความกว้างของบอร์ด IC และส่วนประกอบอื่น ๆ ขยายความสูงของบอร์ด แต่จริงๆไม่ได้ว่าพื้นที่มาก พื้นที่ทั้งหมดของบอร์ดประมาณ 30 * 75 มม.
nitro2k01

@ nitro2k01 - ดีฉันคิดว่าคล้ายกัน แต่ย่อหน้าสุดท้ายก่อนเชิงอรรถยังคงมีค่า :)
johnfound

ใช่ฉันรู้คำตอบแล้วสวยมากมันจะไม่สร้างความแตกต่างที่ตรวจพบได้ทั้งทาง คำถามนั้นน้อยกว่า "ฉันไม่มีเงื่อนงำ" และอีก "ทำให้ฉันประหลาดใจ" แน่นอนว่ามันยังสามารถสร้างคำตอบที่น่าสนใจที่เป็นประโยชน์ต่อชุมชน
nitro2k01

" ที่ความเหนี่ยวนำสูงพร้อมกับตัวเก็บประจุแยกเป็นสิ่งที่ดี " ทำไม? เพราะพวกมันเป็นฟิลเตอร์กรองความถี่ต่ำ?
Rafael

1
@Rafael แน่นอน หรือนำออกไปอีกชุดเหนี่ยวนำให้ความต้านทานสูงสำหรับเนื้อหาความถี่สูง (แหลมในปัจจุบัน) และป้องกันการรบกวนจากการแพร่กระจายออกไปยัง PSU หรือบัสไฟฟ้า ตัวเก็บประจุ (ESR ที่ต่ำกว่าและวางไว้ใกล้กับอุปกรณ์ที่น่าสนใจ) ในทางตรงกันข้ามให้ความต้านทานต่ำสำหรับเนื้อหาความถี่และทำให้แน่ใจว่ารางไฟสามารถตอบสนองได้อย่างรวดเร็วเพียงพอ คือตัวกรองสัญญาณความถี่ต่ำเกิดขึ้นหากเห็นว่าเป็นเช่นนั้นจะทำให้การดึงกระแสไฟฟ้าที่ PSU เห็นนั้นราบรื่น
nitro2k01

6

ความจุขนาดเล็กพิเศษที่คุณจะได้รับจากเน็ตเพาเวอร์นั้นจะไม่เกี่ยวข้องเลยทีเดียว มันจะมี ESR ต่ำ แต่จะไม่ถูกต้องในที่ที่คุณต้องการดังนั้นมันจะไม่ช่วยอะไรมาก

ในสถานการณ์ของคุณฉันจะไม่ทำระนาบพลังงาน มีข้อเสียเปรียบเล็กน้อยทางไฟฟ้า แต่เพิ่มโอกาสอีกเล็กน้อยที่คุณจะทำสิ่งที่ผิดพลาด มันจะทำให้กระดานแก้ไขได้ยากขึ้นในกรณีที่คุณจำเป็นต้องทำการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยหลังจากการทดสอบ หากคุณใช้ระนาบพาวเวอร์ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแผ่นอิเล็กโทรดสำหรับสัญญาณนั้น ๆ ที่ฝังอยู่ในระนาบนั้นมีความร้อน releafs มิฉะนั้นพวกมันจะประสานยาก

กล่าวโดยสรุปก็ไม่สำคัญมากนักดังนั้นฉันจึงทิ้งมันไว้เพื่อความเรียบง่ายและโอกาสที่จะเกิดข้อผิดพลาดน้อยลง


4

มีทั้งข้อดีและข้อเสีย

ในขณะที่คุณอาจไม่ได้รับความจุมากมันจะเป็นความจุคุณภาพสูงมาก ความหมายว่ามันเป็นเสียงสะท้อนในตัวเองจะเป็นความถี่ที่สูงกว่ามากที่พูดว่าฝาเซรามิกเพราะการเหนี่ยวนำต่ำ ดังนั้นมันจะทำงานเป็นดีคัปปลิ้งที่มีความถี่สูงกว่ามาก

ข้อเสียคือตอนนี้คุณอาจเคลื่อนย้ายสัญญาณผู้รุกราน (รางไฟของคุณ) ใกล้กับสัญญาณอื่นซึ่งอาจหยิบสิ่งนี้ได้เนื่องจากการมีเพศสัมพันธ์เพิ่มขึ้นเนื่องจากมีพื้นที่บอร์ดมากขึ้น

อย่าลืมว่าพลังนั้นเป็น "พื้นฐาน" ในแง่ของการวิเคราะห์สัญญาณขนาดเล็ก แม้ว่ามันอาจเป็นอันตรายที่จะแยกออกจากมัน แต่ในบางกรณีอาจมีประโยชน์


สำหรับสิ่งที่คุณพูดเกี่ยวกับการขยับเข้ามาใกล้ฉันไม่เห็นว่ามันเป็นเช่นไร ส่วนนี้ของคณะกรรมการส่วนใหญ่จะไม่มีผู้คนและสถานที่เดียวที่ Vcc พบสัญญาณอื่น ๆ (มีหรือไม่มีการเติม) อยู่ด้านหนึ่งของร่องรอยหรือระนาบที่ต้องการ ฉันอยู่ภายใต้ความประทับใจว่าการเชื่อมต่อแบบ capacitive ที่สำคัญเท่านั้นอยู่ระหว่างกราวด์และ Vcc
nitro2k01

3

ฉันสองคำตอบของแลง มันจะสร้างความแตกต่างเล็ก ๆ น้อย ๆ เพราะความจุอยู่ไกลและมันเล็กมาก ดีกว่าที่จะวางตัวเก็บประจุจริงใกล้กับหมุด

อย่างไรก็ตามตามที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้คุณควรเพิ่ม "Copper thieving" ในส่วนเหล่านั้นของบอร์ดเพื่อให้แน่ใจว่าการจัดการ PCB ที่รวดเร็วและดียิ่งขึ้นเพื่อให้การแกะสลักดีขึ้น

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.