मुझे ग्राउंड प्लेन का उपयोग कब करना चाहिए?


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मैं पीसीबी डिजाइन के लिए नया हूँ। मेरे सर्किट में 3.3V का वोल्टेज होता है, 400 kHz की अधिकतम सिग्नल आवृत्ति और जमीन से जुड़े 10 से कम घटक हैं। क्या मुझे अपने पीसीबी में एक जमीनी विमान की आवश्यकता है? या सटीक होने के लिए: मुझे एक जमीनी विमान का उपयोग कब करना चाहिए?

जवाबों:


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बहुत कुछ इस बात पर निर्भर करता है कि आप अपने निर्माण के लिए वाणिज्यिक पीसीबी का निर्माण कर रहे हैं या बेच रहे हैं, या अपने स्वयं के उपयोग के लिए कुछ एक-बंद बोर्ड। यदि पूर्व, तो एफसीसी (पार्ट 15, अनजाने रेडिएटर्स), सीई और अन्य नियमों को पूरा करने के लिए विकिरणित उत्सर्जन को बनाए रखने के लिए एक ग्राउंड योजना अधिक महत्वपूर्ण है, हालांकि मैंने एक या दो-तरफा बोर्डों के साथ बहुत सारे वाणिज्यिक उत्पाद देखे हैं और नहीं -ग्राउंड प्लेन। (दूसरी तरफ, मेरे एक ग्राहक ने सिक्स-लेयर बोर्ड को तीन सिग्नल लेयर्स, Vcc लेयर और सैंडविच ग्राउंड में दो ग्राउंड प्लेन से बनाया है।)

यदि आपके पास केवल 400 kHz तक के संकेत हैं, तो ऐसा लगता है कि आप माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग नहीं कर रहे हैं (या यदि आप कर रहे हैं, तो आप एक आंतरिक थरथरानवाला का उपयोग कर रहे हैं ताकि कोई क्रिस्टल न हो)। यदि आपने वायरलेस ब्रेडबोर्ड या उस पर अपने सर्किट को प्रोटोटाइप किया है, और यह ठीक काम करता है, तो यह एक ग्राउंड प्लेन के बिना ठीक काम करना चाहिए।

यहां तक ​​कि अगर आप एक वाणिज्यिक उत्पाद कर रहे हैं, अगर आपकी डिवाइस बैटरी चालित है, और इसमें 1.705 मेगाहर्ट्ज (जो आपके मामले में सच है) के ऊपर कोई संकेत नहीं है, तो यह एफसीसी नियमों से मुक्त है।


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सबसे पहले, आपको यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि आपकी धारणाएं वैध हैं। उदाहरण के लिए, यदि आपका सर्किट स्विच मोड आपूर्ति द्वारा संचालित उपकरणों के दो टुकड़ों से जुड़ा है, तो उन इकाइयों के बीच एक सामान्य-मोड उच्च आवृत्ति वर्तमान प्रवाह होगा। आपके डिवाइस के माध्यम से प्रवाह होगा, आपके सर्किट में निशान के अवरोधों पर "शोर" वोल्टेज पैदा करता है।

दूसरी बात: यह एक समस्या है या नहीं यह पूरी तरह से निर्भर करता है कि सर्किट क्या कर रहा है। आपको सर्किट में विभिन्न नोड्स के बीच के निशान के अवरोधों का अनुमान लगाने की जरूरत है, और सर्किट पर उनके प्रभाव को मॉडल करें। यदि आप मसाले जैसे सर्किट मॉडलिंग टूल का उपयोग कर रहे हैं, तो आपको अपने "ठोस" कनेक्शन को सर्किट में प्रतिबाधा के साथ बदलना चाहिए। फिर आप यह निर्धारित कर सकते हैं कि उन बाधाओं के पार उतार-चढ़ाव एक मुद्दा है या नहीं।


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विचार के लिए आपको हमेशा एक जमीनी विमान का उपयोग करना चाहिए। लेकिन विभिन्न प्रकार के कारणों से यह हमेशा संभव या उपयुक्त नहीं होता है:

  • 1 और 2 परत (ओं) पीसीबी:

1 परत के लिए, मुझे लगता है कि कारण काफी स्पष्ट है। आप अनटाउट किए गए पीसीबी को तांबे के साथ GND में भर सकते हैं, लेकिन यह वास्तविक जमीनी विमान नहीं है।
दो परतों के लिए, आपके पास हमेशा एक परत और दूसरी तरफ एक ग्राउंड प्लेन को रूट करने के लिए पर्याप्त जगह नहीं होती है, लेकिन यदि आप कर सकते हैं, तो ऐसा करें, भले ही आपके पास ग्राउंड प्लेन लेयर पर कुछ छोटे निशान हों।

  • एनालॉग डिजाइन:

कुछ एनालॉग डिज़ाइन को ग्राउंड प्लेन के लिए संदर्भित नहीं किया जाना चाहिए या जीएनडी के लिए एक स्टार कनेक्शन होना चाहिए।
उदाहरण के लिए, यदि आप एक अधिग्रहण सर्किट कर रहे हैं, तो आपको विभिन्न संदर्भ विमानों के बारे में चिंता करनी चाहिए। पृथक बिजली की आपूर्ति के लिए भी।

यह आपके डिज़ाइन पर भी निर्भर करता है, यदि आप 5V CMOS स्तर की डिज़ाइन कर रहे हैं, तो 1V स्पाइक्स जैसी गड़बड़ी आपके सर्किट के व्यवहार को प्रभावित नहीं कर सकती है, जबकि 1.8V के साथ, यह व्यवहार के लिए काफी हानिकारक हो जाता है।

आवृत्ति और वृद्धि के समय के लिए समान: एक कम गति सर्किट उच्च गति सर्किट की तुलना में बहुत अधिक ईएमसी फैल नहीं होगा (मैं सिग्नल आवृत्ति के बारे में बात नहीं कर रहा हूं, लेकिन वृद्धि के समय के बराबर आवृत्ति के बारे में)।


तो क्या आप कह रहे हैं कि ग्राउंड प्लेन का उपयोग 3 लेयर बोर्ड पर किया जाता है?
ADL

3 लेयर्स बोर्ड मौजूद नहीं है।
zeqL
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