[MrGalaxy 10]

Здравствуйте!

Наши контрагенты развели плату, расположив слои так:

1) top

2) int1

3) gnd1

4) +15 V

5) -15V +1,8 V

6) +3,3 V

7) +5 V

8 ) gnd2

9) int2

10) bottom.

 

Меня терзают смутные сомнения, я бы расположил по другому (экранируя сигнальные слои друг от друга):

1) top

2) gnd1

3) -15 V +1,8 V

4) int1

5) +5 V

6) gnd2

7) +3,3 V

8 ) int2

9) +15 V

10) bottom.

 

Выскажите, плз., компетентное мнение, какой порядок слоёв более оптимальный, если схема не силовая, есть цифровая часть 15 МГц, есть аналоговая часть до 1 кГц, аналоговая и цифровая земли не разделены. 🧐

[makc 317]

Я бы поменял местами на предложенном вами стеке 6 и 9, т.е. gnd2 и +15V. Но вообще нужно ещё смотреть на площади полигонов питания и траектории трасс, связанных с ними. Вы никаких картинок не привели, поэтому что-то более детальное мне посоветовать сложно.

[MrGalaxy 10]

4 минуты назад, makc сказал:

Я бы поменял местами на предложенном вами стеке 6 и 9, т.е. gnd2 и +15V. Но вообще нужно ещё смотреть на площади полигонов питания и траектории трасс, связанных с ними. Вы никаких картинок не привели, поэтому что-то более детальное мне посоветовать сложно.

Все слои питания и земли заняты соответствующими сплошными полигонами, кроме слоя "-15V +1,8V" - там два больших сплошных полигона. В сигнальных слоях полигонов питания/земли нет, там всё дорожками занято.

Мне хотелось gnd2 расположить ближе к 3,3 и 5 В и сделать между ними прослойки 0,06 мм чтоб ёмкость увеличить, поэтому вынес не gnd2, а +15 V. Сигнальные слои хочу отделять слоем ядра/препрега 0,25 мм, чтобы паразитную ёмкость, наоборот, уменьшить. Считаете, что так хуже?

[Arlleex 281]

1) top
2) gnd
3) int1
4) +3.3v
5) -15v / +1.8v
6) +15v
7) +5v
8) int2
9) gnd
10) bottom.

Компоненты +5v, +3.3v и +1.8v по возможности разводил бы наверху, а силовые +/- 15v - на bottom.

Но я бы лучше сделал акцент на возможное уменььшение кол-ва слоев для питаний, если это возможно.

[spirit_1 6]

Логика ваших контрагентов отделить сигнальные слои от слоев питания поскольку сильноточные силовые линии являються источниками помех для сигнальных цепей

в данном случае как бы сигнальные и силовые провода идут паралельно в двух экранированных кабелях ( упрощенно конечно)

 

2) int1

3) gnd1

 

8 ) gnd2

9) int2

Иначе это эквивалентно расположению проводов питания и сигнальных в одном жгуте проводов 

3) -15 V +1,8 V

4) int1

5) +5 V

Не знаю ваши токи  но в целом логика такова и я бы стрался делать так в первыю очередь

 

[makc 317]

41 минуту назад, MrGalaxy сказал:

Мне хотелось gnd2 расположить ближе к 3,3 и 5 В и сделать между ними прослойки 0,06 мм чтоб ёмкость увеличить, поэтому вынес не gnd2, а +15 V.

"Распределённая ёмкость" это слабый аргумент, т.к. куда больше пользы даст несколько конденсаторов не самого большого номинала. Куда важнее целостность сигналов, которая определяется площадью контура, образованного трассой и полигоном (высотой дорожки относительно полигона). Поэтому gnd2 лучше расположить ближе к сигналам.

8 минут назад, spirit_1 сказал:

Логика ваших контрагентов отделить сигнальные слои от слоев питания поскольку сильноточные силовые линии являються источниками помех для сигнальных цепей

Чтобы говорить о подобной логике у нас недостаточно информации от ТС, т.к. нет данных по токам потребления, циркулирующим в указанных цепях питания, а также нет данных о расположении источников, потребляющих большой ток элементов и траекторий прохождения сигнальных цепей. Может быть они в разных концах платы и не пересекаются, тогда какой смысл в подобной логике?

[spirit_1 6]

On 4/19/2023 at 9:21 AM, makc said:

Чтобы говорить о подобной логике у нас недостаточно информации от ТС, т.к. нет данных по токам потребления, циркулирующим в указанных цепях питания, а также нет данных о расположении источников, потребляющих большой ток элементов и траекторий прохождения сигнальных цепей. Может быть они в разных концах платы и не пересекаются, тогда какой смысл в подобной логике?

Конечно, я же это и написал "Не знаю ваши токи  но в целом логика такова и я бы стрался делать так в первыю очередь"

Т.е  делали так возможно по  этой причине, а  реально может быть тысячи вариантов почему в данном случае делать так а в другом так. Схема, токи, сигнальные линии ничего не известно и каждый из 

вышеприведенных вариантов может быть в данном случае худший или лучший. Я привел свои доводы в пользу варианта 1  а решать что лучше ТС , он знает реалии схемы и платы 

[rloc 78]

1 час назад, MrGalaxy сказал:

Сигнальные слои хочу отделять слоем ядра/препрега 0,25 мм, чтобы паразитную ёмкость, наоборот, уменьшить.

Толщина диэлектрика задает не только емкость, но и индуктивность, т.е. волновое сопротивление, от которого и нужно отталкиваться. Представьте себе, насколько усложняется задача, когда опорным слоем для сигналов становится +15V вместо земли. На нижнем слое придется поставить 100500 конденсаторов между +15V и gnd, чтобы для сигнальных линий слой +15V стал возвратным по ВЧ токам.

[MrGalaxy 10]

Токи по цепям +15 В и -15 В небольшие, миллиампер 50-100. Столько же по +5 В. По +3,3 и 1,8 пока не знаю, это питание 5576ХС6Т, тут могут быть сюрпризы в виде 1 А, но, думаю, до этого не дойдёт. Перед этим в изделии стояла 5576ХС1Т, она потребляла по 3,3 В порядка 150 мА (1,8 В у неё не было).

Я рассуждаю, что любой слой питания - это КЗ с землёй по переменному току, конденсаторов, вроде, достаточно. Земляных слоёв мало, я рассчитывал на 4, но 12-слойную плату делать не хотят.

3 минуты назад, rloc сказал:

Толщина диэлектрика задает не только емкость, но и индуктивность, т.е. волновое сопротивление, от которого и нужно отталкиваться. Представьте себе, насколько усложняется задача, когда опорным слоем для сигналов становится +15V вместо земли. На нижнем слое придется поставить 100500 конденсаторов между +15V и gnd, чтобы для сигнальных линий слой +15V стал возвратным по ВЧ токам.

Частоты маленькие, там нет длинных линий, поэтому не полоски, а дорожки. Сейчас формулу не вспомню, но, вроде , индуктивность зависит от ширины проводника.

[rloc 78]

5 минут назад, MrGalaxy сказал:

любой слой питания - это КЗ с землёй по переменному току, конденсаторов, вроде, достаточно.

Чтобы по своим свойствам слой питания стал близок к земле, необходимо поставить конденсаторы между этим питанием и землей буквально возле каждого источника и приемника сигнала.

  

5 минут назад, MrGalaxy сказал:

Частоты маленькие, там нет длинных линий, поэтому не полоски, а дорожки.

Понятие длинной линии начинается с того момента, когда сигналы приобретают прямоугольную форму. Фронты сигнала, что с ПЛИС, что с MCU, могут давать гармоники до 200-300МГц.

[MrGalaxy 10]

1 минуту назад, rloc сказал:

Чтобы по своим свойствам слой питания стал близок к земле, необходимо поставить конденсаторы между этим питанием и землей буквально возле каждого источника и приемника сигнала.

Разумеется. Керамика везде буквально возле каждого вывода питания. Для меня это азбука.

[rloc 78]

1 минуту назад, MrGalaxy сказал:

Керамика везде буквально возле каждого вывода питания.

Не просто возле вывода питания, но еще придется добавить по конденсатору между +15V и землей, а значит количество удваивается. Речь о том, когда есть желание превратить слой питания в земляной.

[MrGalaxy 10]

11 минут назад, rloc сказал:

Не просто возле вывода питания, но еще придется добавить по конденсатору между +15V и землей, а значит количество удваивается. Речь о том, когда есть желание превратить слой питания в земляной.

Я понял, экран из слоя +15В получится так себе. Так в исходном варианте вообще без экрана, сигнальные слои расположены рядом, это меня и смутило.

Edited April 19, 2023 by MrGalaxy

[rloc 78]

11 минут назад, MrGalaxy сказал:

сигнальные слои расположены рядом

Спору нет, тоже плохо, но слоев много и перенос земли на 2-ой и 9-ый, предложенный всеми участниками, спасает ситуацию.

[MrGalaxy 10]

2 минуты назад, rloc сказал:

Спору нет, тоже плохо, но слоев много и перенос земли, предложенный всеми участниками, спасает ситуацию.

spirit_1 ещё сомнения заронил...