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Plano de tierra de PCB lógico

Plano de tierra de PCB lógico

Un área donde pueden ocurrir problemas con el ruido y la conmutación espuria es cuando la conexión a tierra de los circuitos integrados en una PCB es deficiente.

Tener un plano de tierra de PCB efectivo para los circuitos lógicos es clave para el funcionamiento confiable de la placa en general.

El uso de un plano de tierra de PCB eficaz solo se puede lograr si se planifica desde las primeras etapas del diseño.


Circuitos de tierra

El circuito de tierra en una placa lógica es la clave para el funcionamiento exitoso de una placa o circuito lógico. Si está mal configurado, puede dar lugar a niveles significativos de ruido. Por el contrario, es mucho más probable que una placa con un circuito de tierra bien diseñado funcione sin problemas.

Un circuito de tierra ideal puede proporcionar un plano de potencial equivalente. Si esto fuera posible, significaría que todo el terreno estaría exactamente al mismo potencial independientemente de la corriente que fluya en cualquier punto.

Desafortunadamente, esto no es posible porque la resistencia y la inductancia son problemas importantes y hacen que los voltajes cambien cuando los niveles de corriente varían.

La clave para cualquier diseño de circuito lógico exitoso es minimizar los cambios de potencial de tierra que ocurren a medida que varían los niveles de corriente.


Pautas clave de diseño de circuitos de tierra lógicos

Hay muchos aspectos para un buen diseño de circuito de tierra. Algunas de las pautas más importantes se incluyen a continuación:

  • Utilice una capa de PCB para tierra: Dado que muchos circuitos lógicos se construyen utilizando placas de circuito impreso de múltiples capas, es una buena práctica utilizar una capa completa para el circuito de tierra. De esta forma se minimizan tanto la resistencia como la inductancia y es muy fácil conseguir una conexión muy corta al plano de tierra.

    La distribución del plano de tierra a través del tablero ayuda significativamente a disipar el ruido y otras formas de señales no deseadas.

  • Relleno del plano de tierra: Es mejor si el plano de tierra puede cubrir un plano completo en el tablero. Sin embargo, a veces hay espacios causados ​​por componentes grandes, como circuitos integrados de alto número de pines, o como resultado de pistas que necesitan correr en el plano de tierra. Se debe hacer todo lo posible para mantener la integridad del plano de tierra. Llene los espacios y asegúrese de que los huecos estén bien conectados a tierra y no se dejen flotando, o conectados a través de pequeñas pistas.
  • Planos de tierra analógicos y digitales separados: Siempre es una buena práctica separar las rutas de retorno a tierra para señales analógicas y digitales. Las señales analógicas pueden incluir posiblemente audio y este será muy sensible al ruido generado por los circuitos lógicos.

    Si bien será necesario conectar los dos planos en algún momento, esto generalmente debe hacerse lo más cerca posible de la fuente de alimentación. De esta manera, no se envía ningún ruido de retorno a la placa analógica.

Al adoptar un plano de tierra completo e implementarlo de modo que esté separado de cualquier conexión a tierra analógica, esto puede ahorrar una cantidad significativa de tiempo en la búsqueda de fallas para resolver problemas de conexión a tierra.

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