Pesawat tanah tunggal vs pesawat split?

Saya telah melihat sumber yang saling bertentangan tentang desain bidang tanah.

Saya telah diberitahu di tempat kerja saya berkali-kali, hanya menampar satu pesawat darat besar dan itu bekerja cukup baik, toh kita tidak berurusan dengan apa pun yang frekuensi tinggi pula.

Namun, saya melihat lembar data SMPS menggunakan jam dalam rentang MHz dan semuanya menunjukkan desain rumit untuk tata letak tanah.

Pertanyaan saya adalah, di mana Anda menggambar garis antara menggunakan satu pesawat dalam vs mendesain bidang tanah? Misalnya, ketika frekuensi di atas ambang batas tertentu, atau dibutuhkan sejumlah sensitivitas, atau sejumlah daya tertentu yang dibuang ke ground?

Dan biasanya manfaat macam apa yang diberikan split kepada Anda lebih dari satu? Lebih sedikit noise? lebih stabil?

Pertanyaan saya adalah, di mana Anda menggambar garis antara menggunakan satu pesawat dalam vs mendesain bidang tanah?

Bukan saya; Saya menjaga pesawat seinambung mungkin dan hampir tidak pernah menggunakan slot - mereka buruk karena beberapa alasan yang akan saya jelaskan. Saya mengelola arus balik dengan penempatan komponen.

Sekali, saya memiliki arus balik yang berjalan melalui bagian analog yang sensitif, dan itu menyebabkan sinyal saya bergeser 10%. Sumbernya berasal dari sirkuit 'di atas' bagian analog; jalur arus balik pada bidang pentanahan perlu diubah. Ada dua opsi:

1) Letakkan slot di papan dan arahkan arus balik di sekitar bagian yang ingin saya lindungi. 2) Atur ulang komponen

Saya memilih opsi 1 karena saya tidak punya waktu untuk mengatur ulang papan, tetapi slot memiliki konsekuensi. Opsi 2 akan menghindari penggunaan slot, slotnya pendek, dan saya tidak perlu menjalankan jejak di atasnya.

Dalam kebanyakan kasus, tata letak PCB yang baik dapat menghindari penggunaan slot sepenuhnya, dengan mengelola arus balik. Slotnya buruk: mengubah PCB menjadi radiator yang tidak disengaja dengan membuat antena slot dan antena dipol.

Masalah lain dengan slot dan mempartisi papan dengan pesawat split adalah bahwa menjalankan jejak di atasnya dapat membuat kebisingan dan menurunkan impedansi jejak (arus balik untuk sinyal kecepatan tinggi mengikuti di bawah jejak).

Tata letak papan yang baik akan membagi sisi sensitif dari sisi bising dengan tata letak fisik dan menjaga pesawat terus menerus.

Sumber: https://www.autodesk.com/products/eagle/blog/everyday-app-note-successfully-design-mixed-signal-pcb-partitioning/

Misalnya, ketika frekuensi di atas ambang batas tertentu, atau dibutuhkan sejumlah sensitivitas, atau sejumlah daya tertentu yang dibuang ke ground?

Daya yang dibuang ke ground akan mengambil jalur impedansi terpendek kembali ke sumbernya. Untuk sinyal kecepatan tinggi ini bisa berbeda dari DC, dan biasanya mengikuti di bawah jejak kecepatan tinggi atau sedekat mungkin.

Dan biasanya manfaat macam apa yang diberikan split kepada Anda lebih dari satu? Lebih sedikit noise? lebih stabil?

Saya tidak bisa melihat manfaat dari tata letak yang tepat. Jika Anda memiliki masalah pentanahan, hal pertama yang harus dilakukan adalah mencari tahu apakah itu masalah tata letak atau mode umum (dengan kabel misalnya). Masalah dengan split plane / slot menjalankan jejak di atasnya menciptakan masalah dengan arus balik. Masalah lainnya adalah pancaran yang tidak disengaja, namun banyak SMPS terlindungi dengan case sehingga ini mungkin tidak menjadi masalah jika Anda berencana untuk melindungi.

Henry Ott dalam buku Rekayasa Kompatibilitas Elektromagnetik (saya sarankan mendapatkan buku itu, meskipun artikel serupa tersedia di sini ) mengatakan ini tentang pesawat split:

14.4 KAPAN PERENCANAAN GROUND GROUND HARUS DIGUNAKAN?

Haruskah pesawat split-ground pernah digunakan? Saya bisa memikirkan setidaknya tiga contoh di mana mereka akan sesuai. Contohnya adalah sebagai berikut:

• Beberapa peralatan medis dengan persyaratan arus bocor rendah (10uA)
• Beberapa peralatan kontrol proses industri di mana output terhubung ke peralatan elektromekanis berisik tinggi
• Mungkin ketika PCB diletakkan tidak semestinya untuk memulai

Sebuah pesawat memiliki masalah. Contoh

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Ketika Anda mengharapkan titik tertentu (semoga dekat) dari Ground Plane memiliki NOL volt antara kedua node tersebut, itu tidak akan terjadi. Celah bisa menjadi teman Anda, untuk mengurangi arus campur yang melewati jalur antara dua node sensitif Anda.

^{mensimulasikan rangkaian ini}

Ambil salinan skema, cetak, dan gambar SEMUA arus tanah. Beri label nilai dan frekuensi serta nilai tepi. (induktansi mungkin penting).

Sekarang mulailah merencanakan bagaimana menjauhkan arus derau dari node GROUND dari sirkuit (pembagi tegangan umpan balik) sensitif Anda.

Perhatikan bagaimana celah WIDE memberikan pelemahan arus yang mengganggu.

Pemikiran saya di pesawat, bahwa saya telah melakukan banyak sirkuit cepat di pesawat dengan kesetiaan sedang, menyangkut perlunya kesetiaan ekstrim untuk sinyal audio / musik dan untuk pengukuran 20/24 bit frekuensi rendah. Demikian pemikiran FREKUENSI RENDAH.

[oh medan Magnetik dan Listrik juga penting]