Γέμισμα του PCB με γείωση. Είναι σωστό;

[moutoulos]

Καλησπέρα, σχεδιάζω ενα PCB διπλής όψης με το SPRINT LAYOUT.

αφού τελείωσα τον σχεδιασμό, γέμισα με ζώνες το υπόλοιπο της πλακέτας το οποίο ειναι συνδεμένο με την γή (gnd).
δηλαδή όπου είχε κενό χώρο το συμπλήρωσα με γραμμές δείτε ενα δείγμα

Συνημμένο Αρχείο 28784

θα ήθελα να ξέρω αν αυτός ο τρόπος ειναι σωστός.

Πέρα απο σωστό ή λάθος, γιατί δεν το κάνεις με τον "αυτόματο" τρόπο?. Πατώντας απλά το Ground.
Σου επισυνάπτω, ένα αρχείο μου, με ή χωρίς Ground.

[kxenos]

μπορεί να πείτε σε τι αναφέρεστε να μάθουμε και εμείς κάτι παραπάνω που δεν ξέρουμε?
ευχαριστώ!

Αναφαίρομαι στη χρήση πυκνωτών για το decoupling των ολοκληρωμένων. Οι πυκνωτές αυτοί λειτουργούν σα low pass φίλτρα για την τροφοδοσία των ολοκληρωμένων. Επίσης χρησιμοποιούνται για το decoupling σημάτων π.χ. γύρω από τελεστικούς κ.τ.λ. Η λογική που σχεδιάζω συνήθως το decoupling είναι σε στυλ "...πιάσε και μισό κιλό decoupling εδώ, βάλε και 100 γραμμάρια σε αυτό εδώ το μικρό..." κ.τ.λ.
Στην πραγματικότητα όμως αυτό μπορεί να είναι χειρότερο απ' το να μη βάλω καθόλου decoupling και όταν δεν ξέρω να υπολογίσω πόσο χρειάζεται απλά δε βάζω καθόλου και συνήθως είναι καλύτερα.
Η χωρητικότητα των πυκνωτών μειώνεται με τη συχνότητα. Επίσης, όσο αυξάνεται η συχνότητα, αυξάνεται η επίδραση της εσωτερικής αυτεπαγωγής. Έτσι η αντίσταση σειράς ελλατώνεται και μάλιστα οι πυκνωτές έχουν ένα σημείο, μια συχνότητα (εν σειρά αυτοταλάντωσης) όπου η dc αντίστασή (εμπέδιση) τους είναι ελλάχιστη γιατι΄η χωρητικότητά και η επαγωγή είναι ίσες αλλά αντίθετες. Από εκείνη τη συχνότητα και μετά αρχίζει η "κάτω βόλτα" εννοώντας ότι για τα σήματα με συχνότητα μεγαλύτερη από τη συχνότητα αυτή ο πυκνωτής λειτουργεί στην ουσία περισσότερο ως πηνείο. Για τους κεραμεικούς αυτό το σημείο είναι περίπου 100MHz. Επίσης από αυτή τη συχνότητα και πάνω, το ground plane που βρίσκεται ακριβώς από κάτω από τον πυκνωτή αρχίζει και γίνεται πρόβλημα εισάγοντας μια παράλληλη χωρητικότητα που δημιουργεί άλλα προβλήματα.
Επίσης, όσον αφορά το layout, όσο αυξάνεται η συχνότητα ενός σήματος, τόσο αυξάνει η επαγωγή του trace. Επομένως θες όσο γίνεται μικρότερο μήκος πίστας. Αν έχεις πολλά σήματα (π.χ. παράλληλη επικοινωνία), θες τα μήκη των traces να είναι όσο γίνεται ίσα και αυτός είναι ένας από τους λόγους που σε κάποιες πλακέτες βλέπεις κάποια traces να είναι "κατσαρά". Επιπλέον σε αυτές τις συχνότητες τα via γίνονται αυτεπαγωγές, δηλαδή κάθε via είναι ένα μικρό πηνείο και γι' αυτό θες να είναι όσο γίνεται πιο μικρό σε διάμετρο και γι' αυτό βάζεις πολλά via αν θες να ενώσεις π.χ. δυο planes. Επίσης αυτός είναι ο λόγος που σε σχέδια πολύ υψηλής συχνότητας βάζεις υποχρεωτικά power και ground plane και τα βάζεις στη μέση και όχι στα έξω layers.
Τέλως πάντων το high speed design είναι ολόκληρη επιστήμη από μόνο του και πάντως για 'μένα που δεν ξέρω από σχεδιασμό τέτοιων κυκλωμάτων το ground plane είναι απλά ο τρόπος να έχω γη κοντά σε όλα τα ολοκληρωμένα.

Edit: Α, ξέχασα, βασικό, αν σχεδιάζεις για συχνότητες >100Mhz οι απλοί X7R δε δουλεύουν αλλά δουλεύουν οι COG

[acmilangr]

Θωμά, σε τι ταχύτητες είναι τα δεδομένα;
Παρατήρησα ότι δεν έχεις βάλει decoupling πουθενά, να υποθέσω ότι είναι >100MHz; Από την άλλη, τα traces έχουν διαφορετικά μήκη και γενικά είναι πρόχειρα φτιαγμένα, άρα είναι <1Mhz;

επάνω θα ειναι ο PIC32MX320F128 . έχω βάλει σε κάθε vcc του pic 0.1uf δεν αρκεί;

[acmilangr]

Πέρα απο σωστό ή λάθος, γιατί δεν το κάνεις με τον "αυτόματο" τρόπο?. Πατώντας απλά το Ground.
Σου επισυνάπτω, ένα αρχείο μου, με ή χωρίς Ground.

σε ευχαριστώ για το tip σου αλλα έχω την εξής απορία. το δοκίμασα αλλα πρόσεξα ότι δεν είναι συνδεμένα με την γή, δεν θα έπρεπε;

[chip]

σε υψηλές συχνότητες (και τα 100Mhz είναι αρκετά υψηλή) χρειάζονται τουλάχιστον 1 πυκνωτής 100nf ανα σημείο τροφοδοσίας του ολοκληρωμένου. Και όταν λέμε βάζουμε πυκνωτή εννοούμε όσο ποιο κοντά γίνεται. Κανονικά πρέπει να μπει όχι πάνω από λίγα χιλιοστά μακρυά από το ποδαράκι. Αν δεν μπορεί να μπει πολύ κοντά πχ μπροστά από το ολοκληρωμένο πρέπει πίσω από το πόδι (κάτω από το ολοκληρωμένο) να πάμε στο κάτω επίπεδο με via και να βαλουμε εκεί τον πυκνωτή. Εννοείτε οτι η περιοχή εκοινή θα δημιουργεί ένα ground plane μεγάλη (περιοχή με γείωση) από όπου θα πέρνουν όλα τα gnd του ολοκληρωμένου.
Γενικά το πλυμήρισμα με gnd είναι καλό ή ακόμα και άκρως απαραίτητο. Εκεί που θέλει σκέψη είναι αν έχουμε αναλογικό σήμα με υψηλή συχνότητα (πχ καμιά 100MHz σε κάνα front end παλμογράφου) γιατί οι χωρητικότητες που εμφανίζονται μπορεί να δημιουργούν χαμηλοπερατά φίλτρα. (Γενικά αυτό θελει προσοχή πχ σε κυκλώματα με τελεστικούς ενισχυτές σε υψηλή συχνότητα). Στα ψηφιακά κυκλώματα πρέπει να κινείται πάνω από γείωση η γραμμή. Το να κινείται πάνω από γείωση (η vcc) κάνει τη γραμμή να έχει κατανεμημένη χωρητικότητα και αυτεπαγωγή πράγμα που την κάνει να έχει σταθερή σύνθετη αντίσταση και σαφώς προσδιορισμένη. Επίσης την προστατεύει από παρεμβολές (πχ crosstalk) σα να μεταφέραμε το σήμα με ομοαξονικό καλώδιο. Αν ένα σήμα ψηφιακό έχει υψηλή συχνότητα (ή ποιο σωστά μικρό rise και μικρό fall time) τότε το σήμα κάνει ανάκλαση στο τέλος του καλωδίου και επιστρέφει πίσω (δημιουργώντας ακόμαι και στάσιμα κύματα) όπως γίνεται και στους πομπούς. Για να μην υπάρχει η ανάκλαση χρησιμοποιούμε την τεχνική της γραμμής μεταφοράς (με το σήμα να είναι πάνω από γείωση η τροφοδοσία) και τερματίζουμε το σήμα (βάζουμε μία αντίσταση από το σήμα πρός τη γείωση-- αν και ύπαρχουν και παραλαγές για να μειωθούν οι απαιτήσεις ρεύματος) με αντίσταση ίση με τη σύνθετη αντίσταση της γραμμής μεταφοράς.
Σε υψηλές συχνότητες συχνά δεν επαρκεί ο 100nF πυκνωτης και πρέπει να μπει παράλληλα και μικρότερο πχ 100pf ή 1nF. Βέβαια αυτό μπορεί να δημιουργήσει άλλα προβλήματα και γι αυτό καλύτερα πριν βάλει κάποιος δύο παράλληλα (διαφορετικής χωρητικότητας) να συμβουλευθεί το datasheet του κατασκευαστή του ολοκληρωμένου, αφού όταν απαιτούνται παράλληλα πυκνωτές διαφορετικής χωρητικότητας το αναφέρει είτε στο datasheet είτε σε application note που συνοδευεί το datasheet.

[moutoulos]

σε ευχαριστώ για το tip σου αλλα έχω την εξής απορία. το δοκίμασα αλλα πρόσεξα ότι δεν είναι συνδεμένα με την γή, δεν θα έπρεπε;

Όχι δεν θα έπρεπε, εφόσον δεν το έχεις επιλέξει. Τι εννοώ?.Σε συγκεκριμένο PAD που θέλεις
να συνδέειεται με την γη (GND), πρέπει να το ορίσεις στο Sprint Layout ως Thermal Pad. Σου
επισυνάπτω δυο φωτό, που θα σε βοηθήσουν.

[picdev]

ευχαριστώ για της πληροφορίες!