Наилучшая компоновка возможна с четырехслойной печатной платой?

Я проектирую 4-слойную печатную плату, и я знаю, что стандартное наращивание

1. сигналы
2. GND
3. VCC
4. Singals

(GND и VCC могут переключаться в зависимости от уровня с большим количеством сигналов)

Проблема в том, что я не хочу соединять все контакты заземления через переходные отверстия, их слишком много! возможно, потому что я не привык к 4-х слойным печатным платам, в любом случае, я прочитал совет Генри У. Отта о другом стеке

1. GND
2. сигналы
3. сигналы
4. GND

(Где мощность направляется с широкими трассами на сигнальных плоскостях)

По его словам, это наилучший стек с четырехслойной печатной платой по следующим причинам:

1. Слои сигнала соседствуют с наземными плоскостями.

2.Сигнальные слои плотно связаны (близки) с соседними плоскостями.

3.Земельные плоскости могут действовать как экраны для внутренних сигнальных слоев. (Я думаю, что это требует сшивания ??)

4. Несколько плоскостей заземления понижают сопротивление заземления (базовая плоскость) платы и уменьшают синфазное излучение. (не очень понимаю это)

Одной из проблем является кросс-разговор, но у меня действительно нет никаких сигналов в третьем слое, поэтому я не думаю, что corss-talk будет проблемой с этим стеком, я прав в своем предположении?

Примечание: самая высокая частота 48 МГц, на плате также есть модуль Wi-Fi.

Вы возненавидите себя, если сложите номер два;) Возможно, это грубо, но это будет PITA, переделывающая доску со всеми внутренними сигналами. Также не бойтесь переходных отверстий.

Давайте ответим на некоторые из ваших вопросов:

1. Слои сигнала соседствуют с наземными плоскостями.

Перестаньте думать о наземных плоскостях и больше думайте об опорных плоскостях. Сигнал, проходящий через опорную плоскость, чье напряжение оказывается на VCC, все равно будет возвращаться через эту опорную плоскость. Таким образом, аргумент о том, что ваш сигнал лучше использовать GND, а не VCC, в основном неверен.

2.Сигнальные слои плотно связаны (близки) с соседними плоскостями.

См. Номер один, я думаю, что недоразумение только относительно самолетов GND, предлагающих обратный путь, приводит к этому заблуждению. То, что вы хотите сделать, это держать ваши сигналы близко к их опорным плоскостям и с постоянным правильным сопротивлением ...

3.Земельные плоскости могут действовать как экраны для внутренних сигнальных слоев. (Я думаю, что это требует сшивания ??)

Да, вы могли бы попытаться сделать такую ​​клетку, как эта, я думаю, для вашей доски вы получите лучшие результаты, сохранив свой след на высоте самолета как можно ниже.

4. Несколько плоскостей заземления понижают сопротивление заземления (базовая плоскость) платы и уменьшают синфазное излучение. (не очень понимаю это)

Я думаю, вы поняли, что чем больше у меня самолетов, тем лучше, что на самом деле не так. Это звучит как нарушенное эмпирическое правило для меня.

Моя рекомендация для вашей доски, основанная только на том, что вы мне сказали, заключается в следующем:

Уровень сигнала
(тонкий может быть 4-5mil FR4)
GND
(основная толщина FR-4, может быть, на 52 мил больше или меньше в зависимости от вашей конечной толщины)
VCC
(тонкий может быть 4-5mil FR4)
Уровень сигнала

Убедитесь, что вы правильно расцеплены.

Тогда, если вы действительно хотите попасть в это, отправляйтесь в Амазонку и купите либо цифровой дизайн доктора Джонсона Highspeed, руководство по черной магии, либо, возможно, упрощенную целостность сигналов и мощности Эрика Богатина. Читай, люби, живи :) На их сайтах тоже есть отличная информация.

Удачи!

Не существует такого понятия, как лучший набор уровней. Если вы внимательно прочитаете, то с точки зрения EMC лучше всего составлять стопку с основаниями на внешних слоях.

Мне не нравится эта конфигурация, хотя. Во-первых, если ваша доска использует компоненты SMT, у вас будет намного больше перерывов в ваших плоскостях. Во-вторых, любая отладка или переделки будут практически невозможны.

Если вам нужно использовать такую ​​конфигурацию, вы делаете что-то ужасно неправильно.

Также нет ничего плохого в использовании переходных отверстий для заземления. Если вам нужно уменьшить индуктивность, просто поместите больше переходных отверстий.

«лучший» зависит от приложения. Theres действительно два вопроса для решения в вашем посте

1. «Обычный» (сигналы на внешних слоях, плоскости на внутренних слоях) VS «наизнанку» (сигналы на внутренних слоях, плоскости на внешних слоях).
   Внутренняя плата будет иметь лучшую производительность ЭМС, но ее будет гораздо сложнее изменить, когда вы поймете, что вы испортили дизайн, потребуется больше переходных отверстий, что не очень хорошо с точки зрения плотности или целостности сигнала и если вы используете IC пакеты, у которых шаг выводов слишком мал, чтобы положить землю между площадками, тогда вы получите большие дыры в ваших плоскостях, что также не очень хорошо с точки зрения целостности сигнала.

2. две наземные плоскости VS одна наземная и одна силовая.
   В обоих случаях, когда высокоскоростной сигнал изменяет опорную плоскость, должен быть соседний путь, чтобы его обратный ток перемещался между двумя опорными плоскостями. С двумя наземными плоскостями вы можете сделать это с помощью одного, соединяя две плоскости напрямую. В плоскостях заземления и питания соединение должно проходить через конденсатор, для которого обычно (при условии «обычного» накопления) требуется два переходных отверстия и конденсатор. Это означает ухудшение целостности сигнала и увеличение занимаемой площади платы. С другой стороны, наличие плоскости питания уменьшает падение напряжения на шине питания и освобождает пространство на ваших сигнальных слоях.

Как сказали другие, это зависит от вашего приложения. Еще один стек, который я нашел полезным

1. Сигналы (низкая скорость)
2. Сила
3. Сигналы (с контролем импеданса)
4. GND

Это держит две группы сигналов хорошо изолированными друг от друга, обеспечивает отличное согласование импедансов и позволяет отводить тепло в плоскость заземления.