Uso de grids de terra

[guiba2s]

Boa Tarde Senhores,
mais uma vez venho indagar sobre boas práticas de desenvolvimento de layout.
eu estava lendo esta postagem do embarcados.
https://www.embarcados.com.br/10-mandamentos-da-pcb/
e fiquei com dúvida na seguinte afirmação.

"um plano de terra requer uma camada PCB dedicada, que pode não ser possível para PCBs de duas camadas. Neste caso, os designers devem usar grids de terra, como abaixo. A indutância de terra neste caso dependerá do espaçamento entre as redes."


Estes grids de terra são ligados a pontos específicos de terra na placa?
Os grids apenas ligam as duas camadas de gnd da placa para aumentar o caminho de gnd, evitando loop de terra?
Se alguém conhecer algum documento técnico sobre o assunto agradeceria muito.

[xultz]

Estes grids de terra são ligados a pontos específicos de terra na placa?

Essa é uma possibilidade. No Altium, ele até possui um componente chamado "Net tie" (se não me falha a memória) para interligar grounds.

Funciona assim: é normal um circuito ter um único ground, chamado GND. Porém, ele possui circuitos dentro com necessidades específicas. Por exemplo, uma parte do circuito é analógico de instrumentação, super sensível a ruídos; outra parte é digital, com sinais de alta velocidade (e frequência); e uma terceira parte de potência, com altos valores de corrente.

O que ocorre é um circuito tende a sujar o terra de outro. Por exemplo, imagine que a corrente de GND do circuito de potência passa por baixo do circuito de instrumentação. É certeza de que vai dar problema.

Uma solução é criar (neste caso) três GNDs diferentes, por exemplo AGND para o circuito de instrumentação, DGND para o digital e PGND para o de potência (estes três nomes eu acabei de inventar). Dessa forma, para o Altium, são três nets completente diferentes. Porém, no circuito elas são a mesma net. Usando o net Tie, é possível no esquemático interligar os três GNDs em um ponto. Normalmente o Net Tie é colocado bem perto do circuito de fonte que alimenta os três circuitos. Assim, da fonte partem três GNDs que vão para os três circuitos que citei acima. Se for utilizado um recurso como Plane para criar planos de terra, o Alitum não vai misturar os GNDs, porque ele entende que são nets diferentes.

Um dos nomes que este método recebe é Star Ground Plane, ou Split Plane, mas já vi outros nomes.

Este método tem vantagens e desvantagens. Uma vez, há vários anos, li um artigo que o autor, que tem vasta experiência em PCB e EMC, criticava o método veementemente. Existe o risco de a corrente de retorno criar um loop, que gera mais problemas do que os que resolve. Por outro lado, já li outros artigos que defendem este método.

Não existe um método único que resolve todas as situações, cada circuito é diferente dos outros e tem características próprias. Deve-se conhecer o máximo de técnicas e usar a mais adequado ao circuito.

[tcpipchip]

esta era minha duvida hoje aqui no PADS PCB vários conexoes de terras de forma automática ?

https://www.dropbox.com/s/50lre3npv6pd50o/pads.png?dl=0

E no altium, como tenho JTAG, quero que todas linhas tenha o mesmo tamanho (BUS), com faço ?

[xultz]

Eu não entendi tua primeira dúvida, Miguel.

Quanto à segunda, talvez este vídeo explique o que você precisa: https://www.youtube.com/watch?v=v1EzSt3TfZA

[guiba2s]

Certo Xutz,

pelo que entendi você deve criar gnds diferentes e depois interligá-los utilizando esse método, tornando todos estes GNDs como um só certo?
Mas uma malha de terra não resolveria essa problema? Eu já vi casos onde os net ties são espaçados de forma igual por toda a pcb.

um exemplo seria esse modulo NRF24l01+
http://murchlabs.com/wp-content/uploads ... 240131.jpg

[xultz]

Não, guiba, você não deve, usar GNDs diferentes é uma das técnicas.
O problema de usar um único GND na placa é o seguinte: não veja a linha de GND como uma coisa perfeita que tem 0 ohms e tem o mesmo potencial de 0V em todos os seus pontos. Isso só acontece no mundo ideal, aquele mundo onde os impostos são todos revertidos em serviço prá população e não existem doenças venéreas. No mundo real, a linha de GND possui resistências, e as correntes de retorno que passam pelo GND e por estas resistências causam diferenças de tensão porque a lei de ohm é implacável.

Então PODE acontecer de uma corrente de retorno que tá num canto da placa alimentando uma carga passe pelo GND de ouro circuito sensível, e a linha de GND deixar de ter 0V e ter qualquer outra coisa que vai avacalhar o circuito. Fatiar a malha de terra PODE resolver esta situação.
A questão é que se você fatiar a malha de terra, a trilha que leva a alimentação à carga DEVE DE TODAS AS MANEIRAS passar por cima da respectiva malha de terra. Em algumas situações, isso pode ser bem difícil de ser feito. Principalmente numa placa dupla face, onde uma face var ser majoritariamente GND, e a outra vai rotear todo o resto. Se a alimentação passar longe em algum local da malha GND de retorno, cria-se um maldito loop de terra e cria-se mais problemas.

Então não tem uma única regra que resolva tudo. Em alguns casos, tacar uma malha de GND por toda a placa pode ser uma boa solução. Em outras, é uma ilusão.

[tcpipchip]

O pessoal esta usando uma terceira camada para VCC...certo ?

[xultz]

Miguel, quando a placa tem 4 layers ou mais, é comum (mas também não é regra) usar um layer interno para GND e outro layer interno para Vcc. Quando a placa é face dupla, fica bem difícil fazer plano de Vcc, mas às vezes é usado. Mas é mais comum fazer plano de GND em ambos lados da placa e interligar com uma porrada de vias.

[tcpipchip]

Bom dia todos

No meu caso, terei DGND e AGND (pq vai ter um modulo com A/D)...

Eu vi em vários circuitos que o pessoal separa o DGND do AGND via indutor.

Outra duvida, como faço trilha de 50Ohm para ligar 1 antena de 2.4Ghz do Altium ou PADS PCB ?

TCPIPCHIP

PS: Valeu as dicas XULTZ

[xultz]

Miguel, prá calcular essa trilha de 50 ohm você tem duas opções: passar horas e horas tentando entender aquela porrada de contas que tem que fazer, ou então baixar o Saturn PCB Toolkit e deixar ele calcular prá você.