Consejos para Disminuir el Ruido en un PCB – 2° Parte

En esta oportunidad, vamos a nombrar una serie de consejos y/o recomendaciones para reducir el ruido eléctrico en nuestro PCB teniendo en cuenta una serie de factores al momento de rutear las pistas eléctricas que conforman nuestro circuito integrado.

Ruteado

ABSOLUTAMENTE las pistas de alimentación/masa deben ser lo más anchas y cercanas entre si posibles.

La red que armamos para distribuir la alimentación debería proveer de un camino de baja impedancia entre la fuente de alimentación y los circuitos integrados a alimentar. La mejor forma de alcanzar este objetivo es usando power planes, es decir, un plano de para la alimentación y otro para la masa, ya que de esta forma ambos planos forma presentan entre si una capacitancia a la vez que un camino de baja impedancia.

Si en cambio se usan múltiples pistas de alimentación y masa, etas no deben ser colocadas en planos paralelos ya que el acoplamiento capacitivo entre ellas va a permitir que las corrientes de alta frecuencia circulen entre los planos. En esos casos las capas de planos deben ser separados entre múltiples pistas.

La figura a continuación ilustra una buena y pobre separación entre una etapa de RF y otra digital.

separacion-mala-buena-etapas-rf-digital

La primera solución es pobre debido a:

  • La corriente de RF debe viajar a traves de la masa digital para alcanzar el punto de GND (entrada desde la fuente de alimentación).
  • La pequeña separación existente entre el plano de masa digital y el plano de masa de RF va a provocar acoplamiento capacitivo.

Mientras que la segunda solución es buena, ya que:

  • El plano de retorno de la masa de RF a al masa de la alimentación no se sobrepone con la masa digital.
  • Los inductores adicionales, incrementan la impedancia lo que previene a las corrientes de RF de “irse” al plano de masa digital.

Si no es posible usar planos de masa diferenciados, entonces el ruteo debería hacerse siguiendo las siguientes recomendaciones:

  1. Las pistas de alimentación y de masa deberán ser lo más anchas posibles.
  2. Las pistas de alimentación y masa no deberían crear grandes lazos, ya que esto incrementa dramáticamente la auto inductancia.
  3. Todas las áreas posibles el PCB deberían ser “llenadas” con planos de masa.
  4. Si una capa se utiliza tanto como plano de masa como para rutear pistas, se deberá tener cuidado al rutear a través del plano para evitar grandes lazos de retorno. Si la pista penetra en el plan o de masa, se deberá colocar un puente para acortar la distancia (como muestra la imagen al final).
  5. Cuando se usan muchos planos de masa aislados tales como una masa común y la masa de RF, no deberán ser ruteadas en la proximidad una de otra para así evitar el acoplamiento capacitivo.

ruteo-pista-en-plano-masa

Ref: Getting EMC Desing right first time. PhD M Rangu.

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