Non ce n'è uno.
Detto questo, ci sono alcune cose che ho raccolto nel tempo. Ciò che fai con i piani di terra dipende fortemente da ciò che stai cercando di fare. Potresti provare a fornire percorsi a bassa impedenza, oppure potresti provare a isolare un'area da un'altra, oppure potresti provare a gestire l'IME.
Esiste sicuramente una penalità prestazionale per aver commesso un errore, ma potrebbe non interessarti davvero a meno che non si tratti di circuiti ad alta frequenza o di lavori analogici di precisione. Il numero di bit fluttuanti della lettura ADC con ingressi collegati a terra o la purezza spettrale di un segnale RF misurato da un analizzatore di spettro ti diranno quanto ti sbagli in qualsiasi progetto. In genere è impossibile ottenerlo al 100% (specifiche del foglio dati) a meno che non si abbia un sistema semplice come i loro circuiti di prova.
I problemi di connessione a terra più complicati hanno a che fare con le frequenze RF e con segnali deboli o che passano attraverso tracce suscettibili all'accoppiamento EMI in quella frequenza. Alle frequenze delle microonde, è sufficiente un centimetro per creare un'antenna molto efficace e fare casino con le cose. Ricordo che un mio professore una volta mi disse che quando lavorava nel settore, avrebbero lasciato molti punti in cui due motivi potevano essere messi in corto insieme, e quindi un ingegnere li avrebbe testati uno per uno per vedere quale la prestazione migliore. Stavano lavorando con circuiti ad alta frequenza (microonde).
In genere, ci sono tre tipi di "piano terra" come elementi che vorresti abbreviare.
Piani di terra reali. Per un motivo o l'altro ne hai molti e vuoi collegarli insieme. Questa è probabilmente la più comune occorrenza del problema nel funzionamento dei circuiti del mulino.
Tracce di terra / guardia che corrono insieme a linee di segnale che potrebbero fornire un percorso di ritorno, a protezione di un segnale ad alta frequenza o collegato a / da una sorgente o un dissipatore ad alta impedenza. Questo potrebbe essere per prevenire la perdita di segnale o per impedire l'accoppiamento EMI.
Piani di terra multipli che sono in realtà lo stesso terreno.
Per cominciare, dovresti capire che in realtà non esiste una terra universale e anche che terreni diversi nello stesso circuito non sono necessariamente la stessa terra. Un tipico esempio che potresti trovare è un foglio dati per un ADC che parla di basi analogiche e digitali. Questo per assicurarsi che i circuiti digitali così rumorosi non interferiscano con l'ADC ad alta risoluzione per cui hai pagato un extra. Diversi tipi di circuiti hanno caratteristiche diverse quando si tratta della loro interazione con il suolo. Poiché i circuiti digitali sono caratterizzati da un picco improvviso di corrente ad ogni clock, tendono ad essere particolarmente rumorosi alla frequenza di clock, e successivamente alle armoniche e alle subarmoniche. I condensatori di bypass dovrebbero occuparsene,
Allo stesso modo, i campi di potenza tendono ad essere rumorosi perché carichi come motori e solenoidi tendono ad essere rumorosi, a causa di effetti di commutazione o cose come PWM. Le alte correnti coinvolte e la resistenza al suolo finita (anche un pezzo di rame ha una certa resistenza) significa che i transitori che si presentano sulla terra di potenza tendono ad essere più alti. A volte abbastanza alto da rovinare completamente le misurazioni dell'encoder, ad esempio controllando un motore.
L'obiettivo, quindi, è isolare al meglio questi motivi. Ciò significa che non si sovrappongono affatto. Non mettere la terra analogica in alto e la terra digitale in basso. Tutto ciò che ha a che fare con l'analogico va con la terra analogica, e tutto ciò che riguarda il digitale va con la terra digitale in aree separate del pcb. Quando l'obiettivo è l'isolamento, si collegano gli aerei in un unico punto. Più di un punto può essere disastroso poiché porta a loop di corrente e quindi a problemi EMI e antenne indesiderate. Il punto in cui i motivi sono tutti in corto è di solito indicato come il punto di massa a stella del circuito ed è il più vicino possibile per arrivare a una terra ampia del circuito. Generalmente, questi dovrebbero essere messi in corto circuito il più vicino e centralmente possibile in un punto in cui i due circuiti interagiscono, di solito un ADC o DAC. In progetti davvero casuali, li metteresti in cortocircuito vicino alla scorta e pregheresti per il meglio. Questo è di tipo 1.
Nel tipo 2, hai una sorta di traccia di guardia. Se la traccia è a terra, allora probabilmente sei preoccupato per l'EMI e non per le perdite. In caso di perdita, si desidera guidare la protezione vicino al livello del segnale. In entrambi questi casi, si desidera che la protezione sia la più bassa impedenza possibile alla sorgente. Ciò significa che più vie cadono sul piano terra a intervalli regolari, se la traccia deve essere messa a terra.
La terza e un po 'meno esotica varietà, e in realtà è una specie di affermazione dell'ovvio. Ciò ha a che fare con le vie che portano i tappi di disaccoppiamento a terra o le vie casuali che mettono in corto circuito i piani superiore e inferiore. Dopo aver creato un terreno stellare e isolato le diverse aree, ogni terreno deve essere il più uniforme possibile. Ad esempio, non si desidera che ci sia una differenza di potenziale misurabile tra due angoli del piano di massa analogico. Puoi farlo fornendo un percorso a bassa impedenza al terreno stellare: ogni perno o pad che deve essere messo a terra va sul piano che gli fornisce un colpo dritto al punto di terra stellare. Avere l'aereo ha l'ulteriore vantaggio di fornire un percorso di ritorno sotto ogni traccia di segnale, che evita la formazione di anelli di corrente che possono fungere da antenne. Nei casi in cui il piano di massa deve essere rotto, ma devi avere un percorso di ritorno, forniresti un percorso alternativo attraverso un altro livello. Se hai più piani con terra nella stessa area (nota: devono essere la stessa terra), le vie periodiche possono aiutare a ridurre leggermente l'impedenza.