Cosa sono i livelli di alimentazione e massa interni?

Cosa sono i livelli di alimentazione e massa interni?

Gli strati di alimentazione e di massa interni sono strati all'interno di un circuito stampato dedicati al trasporto di segnali di alimentazione e di massa. Questi strati si trovano internamente all'interno dello stackup del PCB e sono fondamentali per fornire una rete di distribuzione dell'alimentazione stabile e un riferimento di massa a bassa impedenza per il circuito.

Gli strati di alimentazione sono tipicamente segmentati, il che significa che sono divisi in diverse regioni per ospitare più rail di alimentazione sulla scheda. Questa segmentazione aiuta a ottimizzare l'uso dello spazio disponibile e riduce il numero totale di strati. D'altra parte, gli strati di massa sono piani solidi che riempiono l'intero strato, fornendo un percorso continuo e a bassa impedenza per le correnti di ritorno.

La disposizione degli strati di alimentazione e di massa è importante per ottenere una corretta distribuzione dell'alimentazione, messa a terra, disaccoppiamento ad alta frequenza e riduzione delle radiazioni di interferenza elettromagnetica (EMI). Posizionare gli strati di alimentazione accanto agli strati di massa crea una capacità planare, che aiuta con il disaccoppiamento ad alta frequenza e migliora la robustezza della compatibilità elettromagnetica (EMC).

Per quanto riguarda il routing del segnale, sia gli strati di alimentazione che quelli di massa possono essere utilizzati come riferimenti di impedenza e percorsi di ritorno di corrente per gli strati di segnale. Tuttavia, si consiglia di scegliere il piano di massa come riferimento del segnale o percorso di ritorno, soprattutto per i rail di alimentazione sensibili. Questo perché i piani di alimentazione, in particolare nei progetti FPGA, hanno maggiori probabilità di essere segmentati, con conseguente accoppiamento del rumore di commutazione al piano di alimentazione e impatto sulle prestazioni del dispositivo.

Per risolvere questo problema, la topologia dello stackup può essere progettata per isolare gli strati di alimentazione segmentati dagli strati di segnale, interponendoli tra strati di massa solidi. Questa topologia potrebbe richiedere più strati di massa, ma elimina le preoccupazioni sulla gestione dei segnali che attraversano piani di alimentazione divisi durante il layout.