最佳的四层PCB电源平面设计技术

2019年11月19日

节奏PCB解决方案

善有善报

你相信因果报应吗?有人说，你相信什么就是什么，因为它会决定你的行动。这也许是真的;然而，有些现实是独立于人们是否相信它们的。有反应的动作就是其中之一。或者，如果你愿意，一报还一报。

PCB设计的一个不可避免的现实是，你的信号必须有一个返回路径，你的电路功能。这适用于所有信号，模拟，数字和电源。对于简单、不太复杂的电路;如单层和双层板，痕迹足以提供必要的返回路径。然而，对于更小的板更复杂的路由，多层pcb通孔是必需的。

对于多层板来说，这是必不可少的层分层盘旋飞行技巧其中包括确定信号、地面和动力平面的最佳使用。与信号层和地面层相比，将一层(几层)用于供电不太常见，这带来了一些独特的挑战。让我们通过确定4层动力平面设计的最佳技术来探索这些。

4层PCB堆叠设计

多层PCB被定义为具有“3层或3层以上”的导电层，其中每个内层可以用于信号、接地或电源。虽然，有可能设计一个带有电源平面的3层板，但实际上，如下图所示的4层PCB极有可能是包含电源层的最小堆叠。

4层PCB的分层排列

4层PCB结构

如图所示，4层堆叠包括两层内部。这意味着你的董事会将包括盲目的通过．通常情况下，其中一个是信号层，另一个是地平面。然而，两个内层都可能是接地面，因为平行的接地层有电磁干扰的优势。

另一种堆叠方法是有一个电源平面和一个地平面;然而，让两个内部信号层彼此相邻是非常不可取的。也有情况下，可能需要多个动力平面，但有重大的挑战要考虑这些设计，如下所述。

4层PCB电源平面设计挑战

在设计任意层数的多层板时，存在一些问题分层盘旋飞行技巧这应该遵循，以确保操作和帮助方便您的电路板制造。这些包括;对称配置堆叠，最小化地面和电源平面之间的距离。坚持这些和其他多层堆叠设计指导方针对4层电源平面设计提出了挑战，如下所示。

设计的挑战:

多个动力飞机

对于高功能的pcb来说，组件对功率有不同的电压水平要求是很常见的。当只有一层电源可用时，这可能会带来重大的电源完整性(PI)挑战。适应这种情况的最佳方法是将电源平面划分为不同的区域;然而，当前的要求，通过数量和位置必须考虑，以确保所有的组件都得到充分供应。

多种信号类型

如今更密集、更复杂的电路板的小型化通常意味着有多种信号类型。例如，拥有权力是很常见的，数字和射频信号传播在一个PCB上和通过一个PCB。典型的解决方案是使用内部信号层;然而，对于具有电源平面的4层板，这可能不是最好的选择，因为其他内部层可能需要是接地平面。如果使用地平面，那么将组件划分为类似的信号类型和良好的接地设计对于最小化电磁干扰和最大的信号完整性变得至关重要。