реклама на сайте
подробности

 
 
2 страниц V   1 2 >  
Reply to this topicStart new topic
> Полигоны земли в top и bottom, Их влияние на ЭМС
Марик
сообщение Jan 15 2012, 18:30
Сообщение #1


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 270
Регистрация: 18-08-09
Из: Москва
Пользователь №: 51 941



Недавно столкнулся с достаточно интересным для меня подходом, что для уменьшения собственного излучения и снижения влияния внешних помех следует обязательно заливать топ и боттом полигонами земли, а все сигнальные проводники вести во внутренних слоях (речь идет о многослойке, в моем случае 8 слоев, но это не суть). Причем следующий слой тоже земляной. Я всегда добавлял полигоны на двухслойки, не более, и то с осторожностью. С моей точки зрения делать это для многослоек неправильно, т.к. а) по этим полигонам потекут обратные токи, что вызовет тоже самое, а скорее и более сильное внешнее излучение платой, б) такой полигон сложно сделать качественно, что может привести к наводке на него внешних помех. Такой подход только добавит геморроя при трассировке.

Подскажите. Возможно я не прав, а если и не прав, то в чем и насколько. Заранее благодарен.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Zandy
сообщение Jan 16 2012, 05:02
Сообщение #2


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 153
Регистрация: 5-03-05
Из: Москва
Пользователь №: 3 098



Цитата(Марик @ Jan 15 2012, 22:30) *
обязательно заливать топ и боттом полигонами земли


Если плата без деталей, то можно и залить. А что делать, если помимо собственно платы, еще и детали приходится применять, которые на внутренние слои никак не хотят влезать. sm.gif

Хотя, раньше, когда применялись выводные компоненты, это было возможно, опять таки при не очень плотном монтаже (сам делал). В слое установки деталей в полигоне делались выборки под пины.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
vicnic
сообщение Jan 16 2012, 06:00
Сообщение #3


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 652
Регистрация: 3-08-05
Из: Saint-Petersburg
Пользователь №: 7 318



Цитата(Марик @ Jan 15 2012, 22:30) *
Недавно столкнулся с достаточно интересным для меня подходом, что для уменьшения собственного излучения и снижения влияния внешних помех следует обязательно заливать топ и боттом полигонами земли, а все сигнальные проводники вести во внутренних слоях (речь идет о многослойке, в моем случае 8 слоев, но это не суть). Причем следующий слой тоже земляной. Я всегда добавлял полигоны на двухслойки, не более, и то с осторожностью. С моей точки зрения делать это для многослоек неправильно, т.к. а) по этим полигонам потекут обратные токи, что вызовет тоже самое, а скорее и более сильное внешнее излучение платой, б) такой полигон сложно сделать качественно, что может привести к наводке на него внешних помех. Такой подход только добавит геморроя при трассировке.

Подскажите. Возможно я не прав, а если и не прав, то в чем и насколько. Заранее благодарен.

ИМХО, вариант, когда внешние слои залиты, а большая часть трасс, если не все, идёт на внутренних слоях - это классический вариант для кросс-платы. Сам так делал.
Обычно, на МПП на внешних слоях не стремлюсь заливать землями, если нет специальных требований в задании.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
shf_05
сообщение Jan 20 2012, 08:05
Сообщение #4


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 143
Регистрация: 22-04-08
Из: г. Екатеринбург
Пользователь №: 36 992



Цитата(Марик @ Jan 16 2012, 00:30) *
а) по этим полигонам потекут обратные токи, что вызовет тоже самое, а скорее и более сильное внешнее излучение платой, б) такой полигон сложно сделать качественно, что может привести к наводке на него внешних помех. Такой подход только добавит геморроя при трассировке.


а) насколько я понимаю- обратные токи пойдут "внутри" платы по поверхности полигона- наружу выйдет малая часть, что проходит через слой меди.
б) не понимаю, чем же сложнее сделать его также качественно чем во внутреннем слое?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Марик
сообщение Jan 20 2012, 08:46
Сообщение #5


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 270
Регистрация: 18-08-09
Из: Москва
Пользователь №: 51 941



Цитата(shf_05 @ Jan 20 2012, 12:05) *
а) насколько я понимаю- обратные токи пойдут "внутри" платы по поверхности полигона- наружу выйдет малая часть, что проходит через слой меди.
б) не понимаю, чем же сложнее сделать его также качественно чем во внутреннем слое?

а) скорее всего, примерно равные части потекут, а может быть и больше по верхнему, т.к. сопротивление переходного отверстия присутствует, во внешнем его соответственно нет.
б) элементы; области, которые заливать нельзя конструктивно; фанауты и т.д. в результате полигон получится непонятно какой формы. Может быть хуже и не будет, но и лучше вряд ли, чем без него. Только геморрой с разводкой.

Вообще, может кто-нибудь односложно сказать лучше или хуже такая заливка? Ну или в каких случаях лучше/хуже? Заранее благодарен.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_4afc_
сообщение Jan 20 2012, 09:15
Сообщение #6


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 262
Регистрация: 13-10-05
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 9 565



Цитата(Марик @ Jan 15 2012, 21:30) *
Подскажите. Возможно я не прав, а если и не прав, то в чем и насколько. Заранее благодарен.


Сигналы спрятанные под полигоны будут излучать в диапазоне более 100МГц на 60-80дБ меньше.
Причём чем выше интересующий вас диапазон EMI тем это будет очевиднее.
Например около 1ГГц толку от бусинок, резисторов, конденсаторов и прочих фильтров на ваших сигналов уже не будет.

А 80дБ даже от линий в 1.8В это насколько я понимаю - целых 180мкВ.

Так что если ваша многослойка находится в экране или не стоит рядом с приёмником с чуствительностью в единицы микровольт - можете не заливать.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
shf_05
сообщение Jan 20 2012, 09:56
Сообщение #7


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 143
Регистрация: 22-04-08
Из: г. Екатеринбург
Пользователь №: 36 992



погодите погодите...
возвратный ток идет под током в линии по полигону а не с др. стороны полигона.

если по многослойке пускать ГГц то уже надо очень много чего учитывать имхо, думаю здесь не тот случай.

по идее если у вас более 4-х слоев, т.е. под вашими проводниками есть еще внутренний полигон, то от внешнего полигона много бонусов не будет. если же внутри полигона нет, то делайте внешний.

пс- посмотрите еще тему, где говорили про возможные дефекты платы при неравномерности заливки медью соседних слоев платы.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_4afc_
сообщение Jan 21 2012, 11:03
Сообщение #8


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 262
Регистрация: 13-10-05
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 9 565



Цитата(shf_05 @ Jan 20 2012, 13:56) *
если по многослойке пускать ГГц то уже надо очень много чего учитывать имхо, думаю здесь не тот случай.
по идее если у вас более 4-х слоев, т.е. под вашими проводниками есть еще внутренний полигон, то от внешнего полигона много бонусов не будет. если же внутри полигона нет, то делайте внешний.


Всё банальнее. Пусть по топу у вас идёт клок 63МГц к контроллеру, памяти или АЦП/ЦАП.
Даже если снизу есть полигон защищающий этот клок - то лучить клок наружу будет вовсю.
И вот вы ставите сверху на свою плату модуль приёмника GPS и 25 гармоника клока попадает на чатоту приёма GPS равную 1575.
Всё, прибор не работает - требуется экранировать плату контроллера. А уж как - железной коробкой или заливкой на топе - на усмотренье разработчика.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Aner
сообщение Jan 21 2012, 13:16
Сообщение #9


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 869
Регистрация: 28-02-08
Из: СПБ
Пользователь №: 35 463



Желательно, тем кто разводит многослойки, подучить современную радиоэлектронику, еще и электродинамику. Иначе возникают такие вопросы и появляются, медицинские термины. Это все от незнаний. Полигоны как правило привязаны к конкретным схемотехническим решениям и обсуждать этот вопрос
лучше для конкретного решения а не в общем случае. Сегнальные проводники разные, различные скорости, различные согласования. Если абстрактно
из моего опыта, чем больше полигонов земляных тем лучше, поскольку они ограничивают EMI с вашей платы и ослаюляют внешние EMI.

Цитата(_4afc_ @ Jan 21 2012, 14:03) *
Всё банальнее. Пусть по топу у вас идёт клок 63МГц к контроллеру, памяти или АЦП/ЦАП.
Даже если снизу есть полигон защищающий этот клок - то лучить клок наружу будет вовсю.
И вот вы ставите сверху на свою плату модуль приёмника GPS и 25 гармоника клока попадает на чатоту приёма GPS равную 1575.
Всё, прибор не работает - требуется экранировать плату контроллера. А уж как - железной коробкой или заливкой на топе - на усмотренье разработчика.

Неудачный пример, уровень 25 гармоники вы представляете сколько это?
Чтобы забить приемник GPS этого недостаточно.

Цитата(_4afc_ @ Jan 20 2012, 12:15) *
Сигналы спрятанные под полигоны будут излучать в диапазоне более 100МГц на 60-80дБ меньше.
Причём чем выше интересующий вас диапазон EMI тем это будет очевиднее.
Например около 1ГГц толку от бусинок, резисторов, конденсаторов и прочих фильтров на ваших сигналов уже не будет.

А 80дБ даже от линий в 1.8В это насколько я понимаю - целых 180мкВ.

Так что если ваша многослойка находится в экране или не стоит рядом с приёмником с чуствительностью в единицы микровольт - можете не заливать.

И тут несогласен, именно бусинки и обеспечивают подавление нежелательных EMI. Посмотрите как в мобильниках это сделано.
Ваши 80дБ мало интересны по напряжению, поскольку для нежелательных EMI используют дБ по мощности и еще dBm, как правило.
А это всего 40дБ, не так и много.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
shf_05
сообщение Jan 21 2012, 16:40
Сообщение #10


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 143
Регистрация: 22-04-08
Из: г. Екатеринбург
Пользователь №: 36 992



Цитата(_4afc_ @ Jan 21 2012, 17:03) *
Всё банальнее. Пусть по топу у вас идёт клок 63МГц к контроллеру, памяти или АЦП/ЦАП.
Даже если снизу есть полигон защищающий этот клок - то лучить клок наружу будет вовсю.

если по топу идет 63МГц, тем более клок, то я не тяну такой сигнал дальше 10см и резистор 51-100Ом у передатчика клока довольно сильно ослабляет гармоники.
в практике по возможности стараюсь заливать либо питанием либо землей слой топ/боттом.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Zandy
сообщение Jan 22 2012, 08:50
Сообщение #11


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 153
Регистрация: 5-03-05
Из: Москва
Пользователь №: 3 098



И все-таки объясните мне тупому, о какой плате идет речь? Как можно залить TOP и BOT полигонами, если там стоят элементы? Делать выборку под элементы, via, дорожки к via? Что останется от полигона? Узкие перемычки и локальные "пятачки"? Какой прок от такого полигона? Конечно, так делать можно, и в некоторых случаях нужно, но только из соображения "хуже не будет". Правда может быть и хуже (любая выборка в полигоне при при плохом стечении обстоятельств может превратиться в щелевую антенну sm.gif ) Проводить под таким полигоном трассы, расчитывая на адекватные возвратные токи по этому полигону - большое искусство! Вы будете сильно ограничены в своих действиях. Конечно, если расстояние между элементами - километры, тогда наверное можно что-то такое сварганить, но современная электроника диктует малые габариты и высокую плотность расположения элементов. Уменьшить габариты печатной платы, и как следствие, размеры устройства в целом - не это ли главная цель, достойная уважающего себя разработчика?!

Что касается снижения излучений, мне видится тут другой подход, если не ограничивать себя в количестве слоев платы. Слой TOP - только элементы и via, дорожки отсутствуют. Под ним плейн - сплошной земляной полигон с выборками под via. Ниже - сигнальный слой. И т. д. Но даже и в этом случае мы не застрахованы от излучений, которые создают токи, проходящие через САМИ элементы. Не забывайте, они ж не из дерева сделаны.
А потом, при разводке плат мы все-таки не руководствуемся точным электродинамическим расчетом. Все - на уровне устоявшихся правил, имеющих чисто качественные, а не количественные критерии, а также интуиции и опыта. Каков будет спектр излучений в количественном выражении готовой платы, я думаю, априори не скажет даже самый гениальный разработчик.

Правда есть еще способ, самый кондовый. Поместить плату в глухой, посеребренный внутри, металлический экран. sm.gif И забыть о головной боли.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
shf_05
сообщение Jan 23 2012, 02:51
Сообщение #12


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 143
Регистрация: 22-04-08
Из: г. Екатеринбург
Пользователь №: 36 992



Цитата(Zandy @ Jan 22 2012, 14:50) *
Правда есть еще способ, самый кондовый. Поместить плату в глухой, посеребренный внутри, металлический экран. sm.gif И забыть о головной боли.

серебряный экран далеко не самый эффективный.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_4afc_
сообщение Jan 23 2012, 10:17
Сообщение #13


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 262
Регистрация: 13-10-05
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 9 565



Цитата(Aner @ Jan 21 2012, 16:16) *
Неудачный пример, уровень 25 гармоники вы представляете сколько это?
Чтобы забить приемник GPS этого недостаточно.


Уровень 25 гармоники идеального меандра будет на 28дБ меньше уровня 1 гармоники.
Т.е. для 3.3В - её уровень 132мВ.
Как забить приёмник GPS - уже обсуждалось.

Цитата(Aner @ Jan 21 2012, 16:16) *
И тут несогласен, именно бусинки и обеспечивают подавление нежелательных EMI. Посмотрите как в мобильниках это сделано.
Ваши 80дБ мало интересны по напряжению, поскольку для нежелательных EMI используют дБ по мощности и еще dBm, как правило. А это всего 40дБ, не так и много.


Эти бусинки и фильтры задавят только на 40дБ, и то в узком диапазоне - потом паразиты возьмут верх. Заливка даст больше.

Тут есть ещё одна вещь не дающая мне покоя - бусинки и прочие индуктивности что делают с нежелательными частотами:
1 рассеивают в тепло
2 отражают обратно к источнику
3 преобразуют в магнитное излучение - фонят?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
shf_05
сообщение Jan 23 2012, 10:37
Сообщение #14


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 143
Регистрация: 22-04-08
Из: г. Екатеринбург
Пользователь №: 36 992



ведь сигнал на плате далеко не идеальный меандр. (?)
132мВ это на плате, а сколько dBm излучается проводником это ведь важно(?)

бусинки в идеале все превращают в тепло, посмотрите пдфки от мурата- там есть и довольно широкполосные бусинки, да и бусинки не всегда лучше простого согласующего резистора.

высокодобротные катушки делают 2-е (и 3-е если имеют большое рассеяние), хотя 2-е проходя по дорожке может и 3-е организовать.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Aner
сообщение Jan 23 2012, 11:50
Сообщение #15


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 869
Регистрация: 28-02-08
Из: СПБ
Пользователь №: 35 463



... Уровень 25 гармоники идеального меандра будет на 28дБ меньше уровня 1 гармоники.
...Т.е. для 3.3В - её уровень 132мВ.
Ну это несерьёзно, в книжку загляните, и вы с приборами когда нибудь работали?
Go to the top of the page
 
+Quote Post

2 страниц V   1 2 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 20th July 2025 - 05:59
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01491 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016