La mia domanda è: dove traccia la linea di demarcazione tra l'utilizzo di un singolo piano e la progettazione dei piani di terra?
Io non; Mantengo gli aerei il più continui possibile e non uso quasi mai gli slot - sono cattivi per alcuni motivi che descriverò. Gestisco le correnti di ritorno con il posizionamento dei componenti.
Una volta, avevo una corrente di ritorno che attraversava una sezione analogica sensibile e causava uno spostamento del mio segnale del 10%. La sorgente proveniva da un circuito "sopra" la sezione analogica; il percorso della corrente di ritorno sul piano di massa deve cambiare. Esistono due opzioni:
1) Inserisci uno slot nella scheda e reindirizza la corrente di ritorno attorno alla sezione che volevo proteggere. 2) Riorganizzare i componenti
Sono andato con l'opzione 1 perché non avevo tempo di riordinare la scheda, ma gli slot hanno conseguenze. L'opzione 2 avrebbe evitato l'uso di uno slot, lo slot era comunque corto e non avevo bisogno di tracciarlo.
Nella maggior parte dei casi un buon layout PCB può evitare completamente l'uso di slot, gestendo le correnti di ritorno. Gli slot sono cattivi: trasformano il PCB in un radiatore involontario creando antenne a slot e antenne a dipolo.
L'altro problema con gli slot e il partizionamento della scheda con piani divisi è che l'esecuzione di tracce su di essi può creare rumore e ridurre l'impedenza di una traccia (la corrente di ritorno per un segnale ad alta velocità segue sotto la traccia).
Un buon layout della scheda divide i lati sensibili dai lati rumorosi con il layout fisico e mantiene gli aerei continui.
Fonte: https://www.autodesk.com/products/eagle/blog/everyday-app-note-successfully-design-mixed-signal-pcb-partitioning/
Ad esempio, quando la frequenza è al di sopra di una determinata soglia o è necessaria una certa sensibilità o una specifica quantità di energia viene scaricata a terra?
La potenza scaricata a terra prenderà la via più breve dell'impedenza alla sorgente. Per i segnali ad alta velocità, questo può essere diverso da quello a corrente continua e di solito segue la traccia ad alta velocità o il più vicino possibile.
E in genere che tipo di vantaggi ti offre il terreno diviso rispetto a un singolo? Meno rumore? più stabile?
Non riesco a vedere un vantaggio sul layout corretto. Se hai un problema di messa a terra, la prima cosa da fare è scoprire se si tratta di un problema di layout o rumore di modalità comune (ad esempio con un cavo). Il problema con i piani / slot divisi sta eseguendo tracce su di essi crea problemi con la corrente di ritorno. L'altro problema è l'irradiazione involontaria, tuttavia molti SMPS sono comunque schermati con un caso, quindi questo potrebbe non essere un problema se si prevede di proteggere.
Henry Ott nel libro Electromagnetic Compatibility Engineering (suggerirei di ottenere il libro, anche se un articolo simile è disponibile qui ) dice questo sugli aerei divisi:
14.4 QUANDO DOVREBBERO ESSERE UTILIZZATI I PIANI DI TERRA SPLIT?
Gli aerei a terra divisa dovrebbero mai essere usati? Posso pensare ad almeno tre casi in cui sarebbero appropriati. Le istanze sono le seguenti:
- Alcune apparecchiature mediche con bassi requisiti di corrente di dispersione (10uA)
- Alcune apparecchiature di controllo di processo industriale in cui le uscite sono collegate ad apparecchiature elettromeccaniche rumorose e ad alta potenza
- Forse quando un PCB non è stato progettato correttamente
