Быстрый ответ:
Любой сигнал, который пересекает раскол в ИЛИ заземлении, является плохим. Чем выше скорость переключения (и чем быстрее края сигнала), тем хуже будут эффекты.
Длинный ответ:
Когда вы говорите: «Я предоставлю надежный путь возврата тока на заземляющей плоскости (мост между цифровым и аналоговым), чтобы возвратные токи не были проблемой», либо вы не понимаете проблем, либо я не понимаю ваше заявление. Причина, по которой я говорю это, заключается в том, что у вас не может быть «сплошного пути возврата тока», и вы все равно имеете плоскость разделения. Там должна быть какая-то неплотность.
Обратные токи будут течь в ближайшей к ИЛИ плоскости питания или заземления сигнала. Так что в вашем случае, если ваш сигнал находится на верхнем слое, то обратные токи будут на вашем слое земли. Но если ваш сигнал находится на нижнем слое, то обратные токи будут на слое мощности. Для большинства средне- и высокоскоростных сигналов обратный ток будет следовать за трассой сигнала, а не по кратчайшему пути. Иными словами, обратные токи будут пытаться свести к минимуму «площадь петли».
Если ваш сигнал переключается снизу вверх (или наоборот), то обратные токи также будут переключаться, протекая через развязывающую крышку. Вот почему важно разбрызгивать разъединяющие колпачки по всей печатной плате, даже если она находится слишком далеко от микросхемы, чтобы иметь какое-либо значение по мощности.
Минимизация площади контура имеет решающее значение для целостности сигнала, минимизации электромагнитных помех и уменьшения воздействия электростатического разряда.
Если ваш сигнал пересекает разрыв в плоскости питания / заземления, то обратные токи вынуждены идти в обход. В некоторых случаях этот обход может увеличить площадь петли в 2 раза или даже в 10 раз! Самый простой и лучший способ избежать этого - не пропустить сигнал через сплит.
Некоторые платы имеют смешанные аналоговые и цифровые плоскости, или в некоторых системах есть несколько силовых шин. Вот список вещей, которые могут помочь в этих обстоятельствах:
Для таких вещей, как часы или активные линии данных, вы действительно не хотите пересекать разделение. Некоторая креативная маршрутизация на печатной плате является лучшим решением, хотя иногда вам просто нужно иметь комбинированную аналоговую / цифровую плоскость, а не разбивать ее.
Для низкоскоростных сигналов или сигналов, в основном постоянного тока, вы можете пересечь разделение, но будьте осторожны и избирательны в этом. Если вы можете, замедлите скорость, используя резистор и, возможно, крышку. Обычно резистор физически перекрывает разделение.
Такие вещи, как 0-омные резисторы или колпачки, могут использоваться для обеспечения пути возврата сигнала между двумя плоскостями. Например, если сигнал пересекает разделение, может помочь добавление кепки между двумя плоскостями рядом с сигналом. Но будьте осторожны, если это не будет сделано хорошо, то это может свести на нет любые положительные эффекты от разделения в первую очередь (IE, предотвращая попадание цифрового шума в аналоговую плоскость). Хорошая вещь об использовании колпачков или 0-омных резисторов для этого состоит в том, что это позволяет вам поиграть с дизайном после того, как PCB была сделана. Вы всегда можете набить или разложить детали, чтобы увидеть, что происходит.
Хотя многие конструкции печатных плат предполагают некий компромисс, постарайтесь не идти на компромисс, если в этом нет особой необходимости. При этом у вас будет меньше головных болей и меньше волос.
Я также должен отметить, что я полностью закрыл вопрос об изменениях импеданса из-за разделения и что это будет означать. Хотя это важно, это не так важно, как сведение к минимуму области цикла и прочего. И понять область контура намного проще, чем понять, как изменения импеданса повлияют на целостность сигнала.