跳到主要内容

什么是星型地面布局,为什么需要它?

关键的外卖

  • 了解什么是星型地面布局。

  • 了解它们为什么重要。

  • 选择正确应用星形地面布局的技巧。

出于某种原因,我对星座很感兴趣,或者至少是我出生的星座,天蝎座。神秘的天蝎座在图画中充满了威胁,我总是希望在十月下旬捕捉到星座的辉煌。令我沮丧的是,我迷失在黑暗天空中闪烁的星海中。

我试着在无数的星星中更好地辨认黄道十二星座。值得庆幸的是,当我在pcb中发现和设计星形地面布局时,我是一个更好的学习者。虽然微小的元件之间没有闪光,但星形接地可以使电路的功能正常或中断。

什么是星型地面布局?

星形地面布局拓扑的描述

星形接地布局拓扑

星形地字面上指的是星形地连接。地面的连接从不同的模块连接到一个点的中心,就像一个多角星。它非常类似于单点接地连接,除了公共接地点出现在PCB的中间。

在星形连接中,各个模块的地面彼此分开,只在一个点上相遇一次。尽管如此,所有模块或组件都与电源共享相同的接地参考。

你为什么需要星地?

一名妇女明显对电视信号不好感到沮丧

星形接地布局防止EMI问题

星形地平面布置常用于混合信号设计。当PCB上有模拟和数字组件时,如果接地执行不当,就会出现诸如EMI之类的问题。星形地在不同地之间提供了清晰的分离,并防止一个模块耦合到另一个模块引起的噪声。

我犯了一个错误,在我的一个音频项目中遗漏了星形地面。结果是一个重复的啁啾耦合在一个音频输出通道。不用说,客户很不高兴,我不得不花几个小时重新设计电路,以生产一套新的原型。

星底也可以防止模拟和数字接地回路模块。当电路中有多个接地回路时,就会发生接地回路。环绕PCB到电源的巨大地环路可以将电路板变成EMI辐射天线。

凌乱的接地最糟糕的情况是,你的组件之间会产生干扰,并可能影响到其他电子设备。星形接地布局允许您系统地将地面聚焦到一个点上,并有助于减少EMI。

如何在设计中加入星形地面

由各种元件和大型冷却阵列组成的印刷电路板

围绕中心接地点按模块分开

星地连接在纸上看起来很简单,但当你在PCB上进行设计。这并不是要把所有的地面都排列成一个精确的星形对称。在实际操作中,你需要更多的思考和计划。

首先,你需要决定在设计中需要多少个星星的“分支”。这意味着您需要根据组件的模块分离组件。例如,音频设备可能具有电源、数字、模拟和蓝牙,而工业数据记录器具有较少的模块。

各部件应按模块排列,但应在中间留出空间,以便进行公共接地。连接点通常呈多边形形状,它必须能够处理流经不同模块的总电流。

通常,属于同一电路的组件在将其路由到星形中心之前将其接地连接在一起。然而,也有一些例外。

例如,如果您使用的是音频IC,您将在同一组件上同时具有模拟和数字引脚。在这种情况下,音频IC属于模拟和数字电路,地面必须只在星形中心连接。

您需要注意不同电路之间互连信号走线的返回路径。如果来自高速数字信号的电流沿着最小阻抗的路径进入模拟地,就会破坏星形接地的目的。

为确保正确实现此拓扑,请使用aPCB设计与分析软件它能够进行返回路径分析。节奏快速的将捕获潜在的问题,将损害星地布局和帮助所有其他电路设计和测试需求。

如果你想了解更多关于Cadence如何为你提供解决方案的信息,跟我们和我们的专家团队谈谈