क्यों एक टूटा हुआ ग्राउंड प्लेन एक अखंड के रूप में प्रभावी नहीं है?


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मैंने कुछ हफ़्ते पहले एक दो लेयर बोर्ड किया था जिसमें एक समर्पित ग्राउंड प्लेन था। मैंने शीर्ष परत पर संकेतों के 90% को रूट किया और अंतिम 10% के लिए मुझे उन्हें नीचे (जमीन) विमान के माध्यम से रूट करना पड़ा।

मुझे बताया गया था कि आम तौर पर, एक टूटे हुए जमीन के विमान का होना एक बुरा व्यवहार है क्योंकि यह एक ठोस के रूप में प्रभावी नहीं है। ऐसा क्यों है?

क्या यह बिजली विमानों पर भी लागू होता है? क्या मुझे केवल एक अंतिम उपाय के रूप में अपने Vcc विमान के माध्यम से संकेतों को रूट करना चाहिए? अगर मैं ऐसा करूँ तो मैं क्या बलिदान करूँ?


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यह TI पेपर बहुत अच्छी तरह से समझाता है ti.com/lit/an/szza009/szza009.pdf यह एक अपेक्षाकृत कम पढ़ा और बहुत लायक है। अगर आपको यह सब समझ में नहीं आ रहा है कि यह वापस आने और पूछने के लिए स्वतंत्र महसूस करने की बात कर रहा है।
केलेंजेब

जवाबों:


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उच्च आवृत्ति धाराओं के बारे में सोचो जो जमीनी विमान के पार चल रहे हैं।

कम आवृत्तियों पर, वर्तमान कम से कम प्रतिरोध (शाब्दिक) के मार्ग का अनुसरण करता है। ग्राउंड प्लेन में एक द्वीप प्रतिरोध के मामले में ज्यादा नहीं है। द्वीप के दोनों ओर अभी भी बहुत सारे तांबे हैं ताकि थोड़ा वोल्टेज ड्रॉप के साथ धारा उसके चारों ओर प्रवाहित हो सके।

हालांकि, उच्च आवृत्तियों पर चीजें अलग दिखती हैं। ग्राउंड प्लेन में हाई फ़्रीक्वेंसी रिटर्न करंट्स उसी लेयर को फॉलो करते हैं जैसे कि दूसरे लेयर्स पर फ़ॉरवर्ड करंट्स। यह एक उपयोगी संपत्ति है क्योंकि यह कुल वर्तमान लूप क्षेत्र को कम करता है, और इस तरह यह कम विकिरण करता है और लूप भी आने वाले विकिरण के लिए अतिसंवेदनशील होता है। ग्राउंड प्लेन में द्वीप अपने चारों ओर जाने के लिए धाराओं को बल देते हैं, जो उच्च आवृत्ति धाराओं के लूप क्षेत्र को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ा सकते हैं। इस दूसरे तरीके को देखते हुए, आप जमीनी तल के साथ एक संचरण लाइन बनाने के रूप में शीर्ष परत पर कंडक्टर के बारे में सोच सकते हैं। द्वीप इस संचरण लाइन को तोड़ते हैं, जिससे प्रतिबाधा बढ़ती है, जो ग्राउंड प्लेन के ऊपर वोल्टेज ड्रॉप को बढ़ाती है।

एक और प्रभाव "स्लॉट एंटीना" के रूप में जाना जाता है। यह एक द्विध्रुवीय का विलोम है, लेकिन विकिरण करने और प्राप्त करने के लिए द्विध्रुवीय की तरह ही व्यवहार करता है। यदि आपके पास प्रवाहकीय शीट की लंबाई नीचे चल रही उच्च आवृत्ति है और फिर वर्तमान प्रवाह में लंबवत उस शीट में एक स्लॉट कट जाता है, तो आपके पास एक स्लॉट एंटीना है। यह एक कारण है कि धातु चेसिस में वायु प्रवाह छेद आमतौर पर छेद का एक गुच्छा होता है, न कि स्लॉट या एकल बड़े उद्घाटन।

एक दो परत बोर्ड पर, आपको आमतौर पर नीचे की परत पर कुछ संकेतों को रूट करना होगा। लेकिन, आप नीचे की परत को जमीनी स्तर तक छोड़ना चाहते हैं। उपरोक्त विश्लेषण से, आप देख सकते हैं कि कुछ बड़े लोगों की तुलना में अधिक छोटे द्वीप बेहतर हैं। आप जिस मीट्रिक के लिए प्रयास करना चाहते हैं, वह किसी भी द्वीप के अधिकतम आयाम को कम करना है।

मैं ऐसी चीजों के लिए अक्सर ईगल और उसके ऑटो राउटर का उपयोग करता हूं। पहले कुछ रूटिंग पास में मैंने रूटिंग समाधान खोजने के लिए लागतें निर्धारित की हैं। बाद के पासों में मुझे लगता है कि एक समाधान मिल गया है और अब इसे जमीनी स्तर पर कम से कम क्षति के लिए अनुकूलित करने की आवश्यकता है। इसे प्राप्त करने के लिए, मैंने ग्राउंड प्लेन लेयर की लागत को उच्च और कम लागत के माध्यम से निर्धारित किया है। यह लंबे निशान के बजाय जमीनी विमान परत में अधिक छोटे "कूदने वालों" के परिणामस्वरूप होता है। दुर्भाग्य से ईगल अभी भी इन कूदने वालों को एक साथ पकड़ना चाहता है, यहां तक ​​कि गले लगाने के पैरामीटर के साथ भी सेट किया गया है। अंतिम ऑटो मार्ग के बाद, मैं मैन्युअल रूप से ग्राउंड प्लेन को थोड़ा साफ करता हूं। यह आमतौर पर टोपोलॉजी को नहीं बदल रहा है, लेकिन ज्यादातर व्यक्तिगत कूदने वालों को एक-दूसरे से अलग कर रहा है ताकि उनके बीच तांबे का प्रवाह हो।

इस तरह के बोर्ड की निचली परत आरेखित है:

यह हमारे USBProg PIC प्रोग्रामर की निचली परत दिखाता है । उस जटिलता के एक सर्किट को एक परत पर रूट नहीं किया जा सकता है, लेकिन ध्यान दें कि नीचे की परत में लंबे निशान या कूदने वालों के बड़े क्लैंप के बजाय व्यक्तिगत छोटे द्वीपों के बहुत सारे कैसे हैं। अधिकांश भाग के लिए, उच्च आवृत्ति रिटर्न धाराएं अभी भी अपने आदर्श पथों से बहुत अधिक विचलन के बिना प्रवाह कर सकती हैं।


क्या आप किसी भी ग़ैर-ज़मीन की वस्तुओं में से किसी भी ग़ैर-ज़मीनी चीज़ों के बीच उस ज़मीन की वस्तुओं या अन्य ज़मीनों की ग़ैर-ज़मीनी चीज़ों की तुलना में क्लियरेंस नियम तय कर सकते हैं?
सुपरकट

@ चुप: मैं ईगल का उपयोग करता हूं, और यह विभिन्न नेट कक्षाओं के बीच मंजूरी के लिए अनुमति देता है। हालांकि, यह वह नहीं है जो आप करना चाहते हैं। विभिन्न जालों के बीच एक उच्च निकासी स्थापित करने से शीर्ष की ओर रूटिंग बहुत खराब हो जाएगी। मुझे पता नहीं है कि ग्राउंड प्लेन में ईगल अपने आप डि-क्लंप जंपर्स करने का कोई तरीका है। एक नकारात्मक हगिंग पैरामीटर काम कर सकता है, लेकिन हगिंग को नकारात्मक सेट करने की अनुमति नहीं है।
ओलिन लेट्रोप
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