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技术专题
接地平面在PCB设计中使用(yòng)方式
PCB设计时如果不仔细注意接地层，则電(diàn)路板可(kě)能(néng)无法达到预期的性能(néng)，并且可(kě)能(néng)会遭受各种形式的電(diàn)气噪声和干扰。让我们看一下什么是PCB接地平面，以及一些如何确保PCB设计时其充当電(diàn)路板所需牢固基础的技巧。
為(wèi)什么PCB地平面很(hěn)重要？
PCB電(diàn)路板上的接地层通常是连接到電(diàn)路接地的大面积金属。该金属區(qū)域有(yǒu)时仅是板的一小(xiǎo)部分(fēn)，或者在多(duō)层设计中，它可(kě)以是整个板层。根据设计需要，它甚至可(kě)能(néng)占据多(duō)层。
接地层在PCB電(diàn)路板上具有(yǒu)三个重要目的：
1、電(diàn)压返回：PCB上的大多(duō)数每个组件都将连接到電(diàn)源网络，然后返回電(diàn)压将通过接地网络返回。在只有(yǒu)一层或两层的板上，接地网通常必须使用(yòng)较宽的走線(xiàn)进行布線(xiàn)。但是，通过将整个层专用(yòng)于多(duō)层板的接地层，可(kě)以简化将每个组件连接到接地网的过程。
2、信号返回：常规信号也需要返回，对于高速设计，在地面上有(yǒu)清晰的返回路径非常重要。如果没有(yǒu)这种清晰的返回路径，这些信号会对PCB的其余部分(fēn)产生很(hěn)大的干扰。
减少噪声和干扰：随着信号速度的提高，数字電(diàn)路的开关状态也会越来越多(duō)。这会通过接地電(diàn)路产3、生噪声脉冲，这可(kě)能(néng)会影响電(diàn)路的其他(tā)部分(fēn)。具有(yǒu)较大导電(diàn)面积的接地层有(yǒu)助于减少这种干扰，因為(wèi)与接地网通过走線(xiàn)布線(xiàn)相比，它具有(yǒu)更低的阻抗。
通过仔细规划多(duō)层電(diàn)路板的层堆叠配置，PCB设计人员可(kě)以使用(yòng)接地层来帮助控制電(diàn)路板的電(diàn)气性能(néng)。通过在两个有(yǒu)源信号层之间使用(yòng)接地层，可(kě)以消除这些层上信号之间的串扰。并且通过确保在接地面上有(yǒu)不间断的信号返回路径，可(kě)以改善高速传输線(xiàn)的信号完整性。接地层通常也连接到变热的组件上，以帮助散热。
電(diàn)源或地平面的重要元素
正如我们所说，接地平面可(kě)以是電(diàn)路板层上金属的指定區(qū)域，也可(kě)以占据整个层本身。如何完成此操作取决于你使用(yòng)的PCB设计CAD系统的类型。大多(duō)数CAD系统都使你能(néng)够绘制平面，使其看起来像是一整块金属，并且你可(kě)以為(wèi)平面指定任何网，无论它是接地，電(diàn)源还是其他(tā)形状。CAD系统以前使用(yòng)负像平面，因為(wèi)这需要较少的计算能(néng)力，但是当今大多(duō)数PCB设计人员更喜欢绘制正像平面，因為(wèi)这些工具现在具有(yǒu)足够的功能(néng)。
PCB设计人员将按照他(tā)们想要的形状在指定层上绘制電(diàn)源或接地层的區(qū)域。在電(diàn)路板的内层上通常是整个层，而在電(diàn)路板的外层上通常是较小(xiǎo)的區(qū)域，以维修特定的组件或组件组。在某些情况下，设计人员可(kě)能(néng)会在内层上拆分(fēn)平面。当减少将要制造的電(diàn)路板层数时，这可(kě)能(néng)被证明非常有(yǒu)用(yòng)。通常，通常对電(diàn)源网络进行平面划分(fēn)，而接地平面仍保留完整的一层，以帮助改善信号完整性并消除噪声和干扰。
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