ground plane

Op 25 november 2021 20:34:10 schreef Arco:
Voor iets complexere/grortere printen gebruik ik meestal een 4 layer. Niet veel duurder, maar wel veel beter en handiger.
(ik heb dan 2 inner layers voor Gnd en Vcc, en de rest blijft vrij voor traces)

Ik gebruik zelden nog tweelaags printen, de meerprijs voor een multilayer is dusdanig klein ik het mij niet kan veroorloven om te riskeren dat ik tijdens de EMC test nat ga. Als de kostprijs echt kritisch wordt dan is het natuurlijk een kwestie van wikken en wegen en voor massafabricage gaan de kosten van een nieuwe meting en redesign natuurlijk in het niets vallen van de extra kosten door het gebruik van een multilayer.

Dus ik hanteer de stelregels"

Zit er iets digitaals op met steile flanken? -> multilayer
Zit er iets met snel schakelende vermogensmosfets of switchers op? -> multilayer.
Zit er iets op wat met de buitenwereld verbonden is met lange kabels? - > multilayer.
Zit er een radiomodule of iets dergelijks op? -> multilayer
Zit er iets op met low noise, low leakage? -> multilayer
Zit er iets HF, VHF of UHF op? -> multilayer
Moet ik het snel kunnen routen met een minimaal afbreukrisico voor redesign? -> multiplayer.

Misschien ben ik gewoon een hele luie ontwerper maar het is gewoon een goed werkend concept ;)

This is the world we know best, the world of madness

OP zich leuk maar voor een hobbiist heb je bij mijn weten geen gratis software die multilayer kan. Nu mag het voor de hobby ook wel wat geld kosten maar om nu bv 400,- per jaar te gaan betalen voor een keer dat multilayer echt nodig is vind ik dat net wat te gortig.

Op 26 november 2021 22:03:21 schreef benleentje:
OP zich leuk maar voor een hobbiist heb je bij mijn weten geen gratis software die multilayer kan. Nu mag het voor de hobby ook wel wat geld kosten maar om nu bv 400,- per jaar te gaan betalen voor een keer dat multilayer echt nodig is vind ik dat net wat te gortig.

Kicad kan gewoon multilayers doen en er zijn diverse pcb shops die voor weinig geld jou 4 laags print kunnen fabriceren. Ik ga zelf niet meer aan de slag met etsmiddel en dure printboortjes.

Roomsers dan de paus hoeft een mens natuurlijk ook niet te zijn en wie de weg weet heeft zo diverse stukjes software op de PC draaiende zonder de benodigde legale afdrachten. Ik zeg natuurlijk niet dat ik niet Roomser dan de paus ben.

This is the world we know best, the world of madness
rob040

Golden Member

Sprint-Layout kan ook 4-laags multilayers. Niet gratis, maar ook niet duur.

EasyEda doet ook gewoon multilayer. En JLCPCB ondersteunt i.i.g. tot 6 layers.

Waar het moederbord het meeste rookt, loopt ook de meeste stroom!
Hoeben

Golden Member

Op 25 november 2021 17:18:04 schreef trix:
[...] ground plane [...] goed om EMC perikelen tegen te gaan.

het idee is toch dat er tegen over de sporen met snelle signalen, aan de andere zijde v/d PCB een ground plane zit ?

als ik een ground plane toevoeg, dan hangt deze niet aan de ground, het is eigenlijk een heel groot eiland . moet je die dan nog ergens zelf aan de ground hangen ?

Even helemaal terug naar de originele vraag:

Eerst EMC behandelen:

EMC kan uitstraling zijn

Door het leggen van een ground plane (zonder onderbreking daarin) maak je het oppervlak van de signalen kleiner. Hierdoor veroorzaak je minder magnetisch veld. Het hele plane heeft ook een goed lage impedantie waardoor e.e.a. aan filtering beter werkt. "Strooi" hier en daar wel ontkoppelcondensatoren over de PCB. Je ground plane moet hier het retourpad van je GND zijn, je legt dus geen GND sporen tussen je componenten.

EMC kan gevoeligheid voor instraling zijn

Als je de afscherming van een binnenkomende kabel aan de plane legt en de afscherming van een uitgaande kabel ook, gaan de mantelstromen door de plane lopen in plaats van door je elektronica.

Een bekende is het kartonnen bord met daarop aluminium folie in de jaren 80 Commodore 64, vast wel on internet wat over te vinden.

In feite is dit wat je ook met een afgeschermde behuizing doet. Je legt in een behuizing (of schakelkast etc, allemaal hetzelfde) de afscherming aan de behuizing waar je de de behuizing./kast binnenkomt.

Ground planes kunnen ook zorgen voor beter signal integrity

Zie hierboven, doordat het oppervlak wat je snelle signalen omvatten kleiner is, heb je een kleinere lus en minder induktie. Je stijgtijd gaat omhoog, je veroorzaakt waarschijnlijk minder storing, looptijden gaan omlaag. Wel gaan hogere frequenties in het spectrum komen.

Ik zie 2 functies voor ground planes:

  • EMC
  • Betere signalen

In de praktijk doe je het vooral voor betere signalen.

Ik zie nog een derde functie voor een groundplane layer: de routing voor complexe pcb's wordt korter, simpeler en overzichtelijker... (minder via's)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com
Hoeben

Golden Member

Op 27 november 2021 11:09:30 schreef Arco:
Ik zie nog een derde functie voor een groundplane layer: de routing voor complexe pcb's wordt korter, simpeler en overzichtelijker... (minder via's)

Het maakt het inderdaad een stuk eenvoudiger. En nog meer als je meerdere planes gebruikt, een voeding-plane en een ground-plane. Je zou zelfs nog een onderste plane kunnen maken die je afscherming is zoals in mijn vorige post.