高速轉(zhuǎn)換器PCB設計考慮之二:有效利用電源層和接地層
出處:droneduck 發(fā)布于:2011-06-13 14:15:50
問:使用高速轉(zhuǎn)換器時,有哪些重要的PCB布局布線規(guī)則?
答:本RAQ的部分討論了為什么AGND和DGND接地層未必一定分離,除非設計的具體情況要求您必須這么做。第二部分討論印刷電路板(PCB)的輸電系統(tǒng)(PDS)設計,這一任務常被忽視,但對于系統(tǒng)級模擬和數(shù)字設計人員卻至關重要。
PDS的設計目標是將響應電源電流需求而產(chǎn)生的電壓紋波降至。所有電路都需要電流,有些電路需求量較大,有些電路則需要以較快的速率提供電流。采用充分去耦的低阻抗電源層或接地層以及良好的PCB層疊,可以將因電路的電流需求而產(chǎn)生的電壓紋波降至。例如,如果設計的開關電流為1A,PDS的阻抗為10mΩ,則電壓紋波為10mV。
首先,應當設計一個支持較大層電容的PCB層疊結(jié)構(gòu)。例如,六層堆疊可能包含頂部信號層、接地層、電源層、第二電源層、第二接地層和底部信號層。規(guī)定接地層和電源層在層疊結(jié)構(gòu)中彼此靠近,這兩層間距為2到3密爾,形成一個固有層電容。此電容的優(yōu)點是它是的,只需在PCB制造筆記中注明。如果必須分割電源層,同一層上有多個VDD電源軌,則應使用盡可能大的電源層。不要留下空洞,同時也應注意敏感電路。這將使該VDD層的電容。如果設計允許存在額外的層(本例中是從六層變?yōu)榘藢樱?,則應將兩個額外的接地層放在和第二電源層之間。在間距同樣為2到3密爾的情況下,此時層疊結(jié)構(gòu)的固有電容將加倍。
對于理想的PCB層疊,電源層起始入口點和DUT周圍均應使用去耦電容,這將確保PDS阻抗在整個頻率范圍內(nèi)均較低。使用若干0.001μF至100μF的電容有助于覆蓋該范圍。沒有必要各處都配置電容;電容正對著DUT對接會破壞所有的制造規(guī)則。如果需要這種嚴厲的措施,則說明電路存在其它問題。
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