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ADI专家实战经验系列:高速转换器PCB设计考虑——有效利用电源层和接地层

ADI_Amy 員工 在 2014-9-18 建立的討論區
最後回覆由ADIForum於2014-9-22提供

这里讨论印刷电路板(PCB)的输电系统(PDS)设计,这一任务常被忽视,但对于系统级模拟和数字设计人员却至关重要。

 

PDS的设计目标是将响应电源电流需求而产生的电压纹波降至最低。所有电路都需要电流,有些电路需求量较大,有些电路则需要以较快的速率提供电流。采用充分去耦的低阻抗电源层或接地层以及良好的PCB层叠,可以将因电路的电流需求而产生的电压纹波降至最低。例如,如果设计的开关电流为1A,PDS的阻抗为10mΩ,则最大电压纹波为10mV。

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首先,应当设计一个支持较大层电容的PCB层叠结构。例如,六层堆叠可能包含顶部信号层、第一接地层、第一电源层、第二电源层、第二接地层和底部信号层。规定第一接地层和第一电源层在层叠结构中彼此靠近,这两层间距为2到3密尔,形成一个固有层电容。此电容的最大优点是它是免费的,只需在PCB制造笔记中注明。如果必须分割电源层,同一层上有多个VDD电源轨,则应使用尽可能大的电源  层。不要留下空洞,同时也应注意敏感电  路。这将使该VDD层的电容最大。如果设  计允许存在额外的层(本例中是从六层变  为八层),则应将两个额外的接地层放在  第一和第二电源层之间。在核心间距同样  为2到3密尔的情况下,此时层叠结构的固  有电容将加倍。

 

对于理想的PCB层叠,电源层起始入口点  和DUT周围均应使用去耦电容,这将确保  PDS阻抗在整个频率范围内均较低。使用  若干0.001μF至100μF的电容有助于覆盖  该范围。没有必要各处都配置电容;电容  正对着DUT对接会破坏所有的制造规则。  如果需要这种严厉的措施,则说明电路存  在其它问题。

結果