ГОСТ I*51884-2002
ПРИЛОЖЕНИЕ II
( о б Я З а Т С Л Ь Н О С )
Предложения по проектированию объединительной платы
II.I Структура объединительной платы
заземления слоем
*5
В Поскольку плоскость -2 В
11.2 Топология объединительной платы
В любой логической системе шум может возникнуть из-за электростатического взаимодействия, но ос
новным источником помех обычно является электромагнитное взаимодействие. Ключом к снижению уровня
шума в системах с сильным электромагнитным взаимодействием является ограничение площадей токовых
контуров. Экраны или защитные полосы не помогают. Фактически, эффективность плоскости заземления зак
лючается нс в се экранирующих свойствах, а в том. что сигнальная линия примыкает к соседней плоскости,
поэтому ширина токового контура —это расстояние между сигнальной линией и этой плоскостью. Плошаль
токового контура для сигнала в этом случае получается минимальной. Разработчик должен всегда тщательно
исследовать маршрут, которым могут протекать обратные токи.
Схема I (рисунок 11.1.) активна и на ней показаны пути прямого (сигнального) и обратного токов. Эти
токи образуют контур с площадью 1. Схема 2 нс активна. Однако и в этой схеме прямым и обратным током
образуется контур с площадью 2. Значение наведенного шума в схеме 2 прямо пропорнионатьно площадям 1и
2. Если эти площади большие, то значение наведенного напряжения может оказаться достаточным для сраба
тывания схемы 2.
Следует сказать, что на схеме 1есть еще один скрытый контур. Эго токовый контур источника питания.
Когда принимающий вентиль в схеме 1 меняет свое состояние, то по линии питающего напряжения отбирает ся
большой ток. Если используется плоскость напряжения, то площадь контура, возникающего за счет этого
тока, будет небольшой. Если плоскость нс используется или она имеет разрывы, то площадь контура, замыка
емого обратным током источника питания, может быть достаточно большой (она может включать в себя всю
площадь платы). Если эту площадь нс ограничивать, то она вполне может стать доминирующим источником
шума. Практика показывает, что если плоскости питания и заземления не применяются, то токовый контур
источника питания почти всегда вызывает наибольшие помехи. Применение плоскостей питания и заземления
обуславливают высокую распределенную емкость, благодари чему потребность в установке внешних конденса
торов снижается.
НАСТОЯТЕЛЬНО РЕКОМЕНДУЕТСЯ ВСЕГДА ПРИМЕНЯТЬ ПЛОСКОСТИ ПИТАНИЯ ИЗАЗЕМ
ЛЕНИЯ (ОСОБЕННОНАОБЪЕДИНИТЕЛЬНОЙ ПЛАТЕ) И ПОДКЛЮЧАТЬМАЛОИНДУКТИВНЫЕ(ESR)
КОНДЕНСАТОРЫ ЕМКОСГЬЮ 0,001 мкФ КАК МОЖНО БЛИЖЕ К ВЫВОДАМ ПИТАНИЯ И ЗАЗЕМ
ЛЕНИЯ ЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ.
На рисунке 11.2 показаны пара вентилей, находящихся на печатной плате с плоскостью заземления, в
которой сделан вырез.
164
ВЕРХ (сторона соединителей)
1
— плоскость заземления
2
—сигнальный слой (ТТЛ)
3
— плоскость напряжения +5 В
4— плоскость заземления
5— плоскость напряжения —5,2 В
6—плоскость напряжения -2 В
7—сигнальный слой (ЭСЛ)
8— плоскость заземления
Рекомендуется следующее расположение слоев объединительной платы, которое сводит к минимуму
помехи и улучшает частотные характеристики.
Крайние слои зазсх<лснин I и 8 обеспечивают
экранировку внутренних проводников и тем самым
уменьшают электромагнитные помехи. Слой I также
используется для заземления корпусов измеритель
ных модулей проводящими прокладками с целью ус
транения электромагнитных помех. Толщина изоля
ций между плоскостями 3 и 4. 4 и 5. 6 и 7 должна
быть по возможности минимальной (рекомендуется
0.005 дюймов). Это обеспечивает высокую распреде
ленную емкость между этими слоями и позволяет
иметь высокие значения скорости изменения тока
(di/dt) для плоскостей, несущих напряжения. Один
НИЗ (сторона монтажных паек)
сигнальный
и
слой также
.
расположен между слоем
—это путь протекания обратных токов для сигналов
схем эмиттсрно-связанной логики (ЭС’Л). слой 7 должен содержать как можно больше сигналов ЭСЛ с пара
метрами. критическими по отношению к работе устройства в системе (нормированными параметрами).