Come capire a pieno il piano di massa nei PCB a due strati

La posizione della massa ha un’elevata importanza, da essa determina la buona riuscita o meno dell’intero progetto. Se vengono sbagliate le connessioni del piano di massa gli anelli di massa potrebbero rovinare i segnali mascherando i segnali a causa dei disturbi elevati.

Specialmente nei PCB con due o più strati è importante il posizionamento del piano di massa e la giusta realizzazione delle connessioni a terra. Se tutto viene svolto nel modo corretto si possono ridurre le interferenze elettromagnetiche, i fenomeni di crosstalk e gli anelli di massa.

Dove collocare il piano di massa di un PCB?

Soprattutto se siete agli inizi della vostra carriera da progettisti questi termini possono non dirvi niente anche se sono di grande importanza.

Nei PCB a due strati i piedini di terra sono posizionati sulla parte inferiore, ed in quella opposta sono presenti i componenti e le tracce del segnale; piuttosto che piazzare tracce di ritorno sulla scheda ed inviare ciascuna connessione al cavo di terra dell’alimentazione, è meglio inviare i segnali al piano di massa.

Questo processo è consigliato poiché presenta vari vantaggi: i segnali seguono le tracce in modo più preciso diminuendo lo spazio contenente i segnali elettrici; ed una diminuzione della distanza tra la traccia del segnale ed il suo ritorno permette di diminuire le possibilità di riscontrare interferenze elettromagnetiche e crosstalk.

Tutti questi consigli sono reperibili solo se avete Altium designer in azione.

Ottenere le migliori prestazioni tramite la progettazione di un piano di massa di un PCB

Nel momento in cui viene inserito un piano di massa nel layout di un PCB bisogna tenere conto della locazione delle tracce e dei componenti elettronici. Una pratica molto diffusa ma errata è quella di posizionare il piano di massa sopra lo strato inferiore rimuovendo in seguitole parti che possiedono dei componenti elettronici. Questa pratica crea delle complicazioni poiché si potrebbe presentare un anello conduttivo che circonda i componenti dovuto ad un piano di massa.

Esso è dannoso poiché l’anello conduttivo causato dal piano di massa intorno ad un componente può rendere suscettibile alle interferenze elettromagnetiche il paino di massa stesso. Agendo come induttore permette una corrente elettrica indotta da un campo magnetico che attraversa il piano di massa; questa corrente viene denominata anello di massa ed è pericolosa per il PCB perché può causare disturbi e ulteriori complicazioni.

Nella fase di layout è quindi sempre importante ricordarsi tutti questi piccoli accorgimenti e poi essere fantasiosi nel posizionamento di tracce e di componenti; è buona consuetudine posizionare i componenti in modo tale che le tracce di collegamento siano il più brevi possibile. Dopo queste operazioni è necessario collocare il paino di massa completamente sotto di esse.

In questo momento scoprirai che certe tracce non possono essere coperta senza la formazione di un anello nel piano di massa; in questo caso è necessario spostare tracce e componenti fino a quando si trova un layout migliore; per questo processo utilizzate tutto il tempo necessario poiché il risultato ripagherà i vostri sforzi

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