Multipla jordplan i 4-lagers PCB

[Illuwatar]

En liten och för den insatte, en enkel fråga:

När man gör flerlagerskort (4 i detta fall), räcker det med ett dedikerat jordplan eller bör man även lägga jordplan under komponenterna?

Kortet jag för har följande lagerconfig:

1. Top (component) layer (här sitter majoriteten av grejer, inklusive CPU och FPGA)
2. Power (bär de tre matningarna samt några få signaler)
3. GND (rent jordplan, innehåller inget annat)
4. Bottom (en del komponenter, mestadels passiva)

[farskost]

Finns det inte risk för att det bildas läskiga capasitanser mellan det stora jordpanet och de små som skulle ligga under komponenterna?

//Robin St

[bengt-re]

Nejdå, bara att se till att inte ha mer än 20mm mellan någon via mellan jordlagren bara så löser det sig fint även väldigt högt upp i frekvens.

[peter555]

Det kan vara en nackdel att ha jordplan direkt under komponenterna eftersom du får större kapacitans mellan komponenterna och jord. Ofta får man göra urtag i jordplanet under känsliga komponenter i filter bla.

[bengt-re]

Ja, eller under bussledare om man har snabba bussar då det ökar på parasitkapacitansen och med hög busshastigheter vill man gärna ligga under en kanske 60-100pF för att klara av stigtiderna... och i de fallen är det INTE bra att ha jordplan direkt under..

[Maze]

Håller själv på med ett fyralagerskort med en FPGA och vad jag har läst på de flesta ställen jag hittat om ämnet så räcker det tydligen med det interna jordplanet. Står även det som sagts ovan om kapacitanser som kan spöka om man inte stichar ihop det tillräckligt om man nu gör extra jordplan.

Däremot tänkte jag fråga hur du lyckades få in alla matningar på ett enda plan ? Antar att du har en Spartan FPGA med tre matningar. Har du gjort små plan under kretsen med de olika matningarna och routat tjocka ledare till regulatorerna eller är det solida plan ända från regulator till krets ? Skulle du vilja visa nån bild på dit matningsplan kanske ?

[Illuwatar]

Det är en Spartan-3, så det stämmer att den kräver tre olika spänningar. Dessutom har jag 5.0 V till analogdelen. Eftersom det inte handlar om något extremt i frekvenssammanhang har jag kört med grova ledare från regulatorerna till FPGA'ns undersida och därefter grena ut i allt tunnare ledare. Avstånden är dessutom väldigt korta då kortet är litet och regulatorerna ligger på lödsidan, väldigt nära FPGA'n. För att få till alla spänningar har jag "fuskat" lite och även använt löd- och komponentsida. Man skulle ha kunnat gå upp till 6 lager för att optimera matningen, men det skulle ha gjort kortet mycket dyrare (skillnaden mellan 4-lager och 6-lager i mitt fall skulle bli 1000:- för 10 st). Med tanke på att min Mini-ITX Minimig fungerar klandefritt med enbart två lager och relativt råddig matningsrouting lär detta inte bli sämre. En Amiga är trots allt sen 80-talsteknik och första prototypen var byggd på breadboard...

[rehnmaak]

Lånar tråden lite


Vad är bäst när det gäller switchade matningsdon? Helt jordplan eller separata ledare till någon gemensam punkt? Jag blir inte riktigt klok på vad som är bäst. Helt jordplan blir ju mest "place and forget" medans separata jordledare kräver lite mer tankeverksamhet.

[bengt-re]

I grunden finns det väl inte ett sant svar..... I analoga kretsar som drar lite ström typ förstärkare så måste man i princip stjärnjorda för att ens få det att fungera, men digitala komplexa kretsar är det så mycket svårare att avgöra vad som egenligen händer och dessutom så är störningar oki så länge nivåerna ligger på "rätt sida" och därmed hela jordplan bättre.

Så en väldigt grov tumregel. Analoga kretsar(LF) - stjärnjord. Digital kretsar - hela jordplan.
RF med krav på både signalimunitet löptid och brusfaktor.... Hmmm.. då blev det helt plötsigt en vetenskap för att få det hela rätt och bra....