PCB布局中的单点接地与多点接地
关键的外卖
单点接地还是多点接地——哪个是哪个?
帮助提高PCB性能的接地平面设计策略。
PCB设计工具功能，将有助于创建地平面。
带有顶部安装的元件和走线的内部PCB接地面。
我调试电接地的第一次经历是试图弄清楚为什么我们的摩托车拖车上的灯一直闪烁。我以为灯泡出了问题，但父亲耐心地向我解释，必须有牢固的接地连接才能完成电路。事实证明，依靠拖车挂件的金属来进行接地连接并不是最好的计划，而在连接器上简单地增加一根地线，问题就解决了。
为印刷电路板提供良好的接地系统可能是PCB布局中最重要的方面之一。有数字地、模拟地、机箱地和接地地，它们的功能对电路板的整体性能都很重要。的电路板中的接地系统将做一切从保持稳定的参考电平提供一个明确的返回路径的信号和电流。
我们将看看PCB设计中的单点接地与多点接地，以及在下一次布局中连接接地时需要了解的内容。
单点接地与多点接地——哪个是哪个?
印刷电路板上可以使用许多不同的接地，最常见的例子之一是混合信号板中的数字接地和模拟接地。接地需要连接，如何连接取决于您的设计是需要单点接地还是多点接地。让我们来探讨一下这两种类型。
单点接地
电路板的不同接地在物理上彼此分开，称为单点接地或“星形”接地。这种方法通常用于较低频率的应用，并且在电路板上有一个点，其中接地全部绑在一起。在分离接平面的情况下，数字接平面和模拟接平面将在分离之间的一点捆绑在一起。
多点接地
这种接地策略用于在较高频率下工作的电路板。不是每个接地电路在一个平面上有自己的连接，最终在一点上连接在一起，而是所有的接地连接共享同一个平面。不同的电路都连接到一个参考地平面通过低阻抗连接。缩短的连接有助于减少高频产生的电磁干扰。
单点接地系统在较低频率下工作更好，而多点接地系统在较高频率下工作更好。在许多情况下，有单点接地和多点接地的混合输电网董事会的。但是，接地系统的连接方式有一些重要的要点，为了避免出现问题，必须记住这些要点，我们将在接下来讨论这些要点。
在电路板上安装的分离平面。
错误配置接地平面的问题
单点接地系统可能会产生问题，如果所有的返回电流流通过单点。这可能会干扰整个接地面的高频电流的正常流动，并反过来辐射EMI。在许多情况下，不同的电路共享接地平面并在电路板的另一层上提供不同的返回路径是更好的。同样重要的是，保持信号靠近它们的返回路径，以减少它们将引起的磁环。
分离平面的另一个问题是，它可能导致接地电流环路。通过嵌入轨迹或分割平面，您可能会阻塞返回路径并无意中创建环路。最好保持接地平面的完整，避免造成阻挡回程的情况，如高密度的过孔、槽或其他平面障碍物。如果有单独的数字和模拟地平面，通常建议它们位于电路板的不同层，不重叠，以帮助减少两者之间的电容耦合。
在PCB设计中，查看电路板上所有未路由的网络并在工作流程中给予跟踪路由最高优先级是正常的。但是，实际上，每个信号都有一条返回路径，必须通过参考平面返回到源。如果地平面没有被正确设计来引导那些返回路径，那么信号的性能将处于危险之中。因此，布线工程师必须同时考虑布线和接地的设计。
错误路由的单个走线可能会导致该信号出现问题，而设计不良的接地策略可能会危及整个电路板的操作。说到这里，接下来让我们看看设计地平面的一些最佳实践。
在节奏快板的动态形状参数菜单中设置热救济连接。
接地平面PCB布局最佳实践
在布局开始之前，电路板必须设置好所有正确的组件参数与设置。该过程的一部分是通过权衡制造成本与电路板的路由密度和信号完整性要求来为电路板设置层堆叠配置。敏感信号将需要带状线层配置，可能有多个必须路由的电压电源，并且正如我们所讨论的，电路板的接地也将是一个因素。
在布置董事会的同时，还需要确定制造地面飞机的策略。通常，地平面是通过一种叫做浇铸铜的过程来制造的。设计师绘制出平面的轮廓，系统根据所设置的参数形成平面。在上图中，您可以在Allegro PCB编辑器的动态形状实例参数菜单中看到这些参数的示例。正在建立热释放连接，并且有额外的标签用于设置间隙，空隙和平面的填充模式。这些参数也可以在现有平面上更改，当您需要在两个平面之间使用不同的参数时，这对于创建拆分平面非常有用。
有了平面策略，设计师就可以进行跟踪路由。这里有一些基本的规则，要记住，而布线布线与参考地平面耦合:
不要在分裂的平面上飞行;您将阻塞信号的清晰返回路径，并可能在电路上产生大量噪声。
当布线敏感信号时，尽可能将它们放在一个层上，靠近它们的参考平面进行耦合。
如果您必须更改层，请尝试将层限制在参考平面的任何一侧，以保持清晰的信号返回路径。
如果你不得不通过更多的层，使用a经地面转乘旁边的信号通道继续信号返回路径。
使用短，宽走线的电源和接地连接，以降低他们的阻抗。
为了设计一个具有良好的单点或多点接地系统的电路板，设计师需要遵循许多规则。幸运的是,PCB设计工具你正在使用的有很多内置的功能来帮助你。
Allegro中的约束管理器显示了为电网设置的参数。
设置你的设计工具为地平面生成
正如我们前面提到的，控制如何创建或改变地平面的能力很容易使用动态形状实例参数菜单完成。不过，电力和地面网的其他方面也需要加以控制。这些包括走线宽度和间距期间使用的布线以及什么类型的过孔将被使用。的约束管理器在Allegro中，设计师能够设置所有这些不同的参数。
正如你在上面的图片中看到的，地网和电网被组合在一个网络类中，它们的不同参数可以很容易地控制。使用电子表格风格的界面，Constraint Manager使用户可以完全控制网络、组件和电路板的许多其他方面，从电气属性到制造规则。Constraint Manager可以导入或导出其规则，通过利用其他设计中的现有规则，可以轻松地为新设计快速设置约束。
此外，Cadence还为用户提供了许多其他功能来帮助设计过程。IPC-2581是一个双向接口，可以接收PCB制造商设置的板层堆叠和其他设计参数，然后发送完成的制造文件和信息。
Cadence在Allegro中包含了许多其他有用的功能，可以帮助您设计PCB接地系统。您可以在这里了解更多关于设计强大的电力输送网络的信息电子书。
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。