Qué son las capas internas de alimentación y tierra

Qué son las capas internas de alimentación y tierra

Las capas internas de alimentación y tierra son capas de una placa de circuito impreso dedicadas a transportar señales de alimentación y tierra. Estas capas están situadas internamente en el apilamiento de la placa de circuito impreso y son cruciales para proporcionar una red de distribución de energía estable y una referencia de tierra de baja impedancia para el circuito.

Las capas de alimentación suelen estar segmentadas, lo que significa que se dividen en diferentes regiones para dar cabida a varios carriles de alimentación en la placa. Esta segmentación ayuda a optimizar el uso del espacio disponible y reduce el número total de capas. Por otro lado, las capas de tierra son planos sólidos que llenan toda la capa, proporcionando una ruta continua y de baja impedancia para las corrientes de retorno.

La disposición de las capas de alimentación y de tierra es importante para lograr una distribución adecuada de la energía, la conexión a tierra, el desacoplamiento de alta frecuencia y la reducción de la radiación de interferencia electromagnética (EMI). La colocación de capas de alimentación junto a capas de tierra crea capacitancia plana, lo que ayuda al desacoplamiento de alta frecuencia y mejora la solidez del cumplimiento electromagnético (EMC).

En cuanto al encaminamiento de la señal, tanto las capas de potencia como las de tierra pueden utilizarse como referencias de impedancia y vías de retorno de corriente para las capas de señal. Sin embargo, se recomienda elegir el plano de tierra como referencia de señal o vía de retorno, especialmente para los carriles de alimentación sensibles. Esto se debe a que los planos de potencia, especialmente en los diseños FPGA, tienen más probabilidades de estar segmentados, lo que provoca que el ruido de conmutación se acople al plano de potencia y afecte al rendimiento del dispositivo.

Para resolver este problema, la topología de apilamiento puede diseñarse para aislar las capas de potencia segmentadas de las capas de señal intercalándolas entre capas de tierra sólidas. Esta topología puede requerir más capas de tierra, pero elimina las preocupaciones sobre la gestión de las señales que cruzan los planos de potencia divididos durante el diseño.