单个接地平面还是分离平面？

我已经看到有关接地平面设计的相互矛盾的资料。

我在工作中多次被告知，只需将一个大型地面飞机打一下就可以了，而且效果很好，无论如何我们都不会处理任何高频的东西。

但是，我查看了使用MHz范围时钟的SMPS数据表，它们都显示了复杂的接地布局设计。

我的问题是，您在使用单个平面与设计接地平面之间的界限如何？例如，当频率高于某个阈值时，或者需要某种灵敏度时，或者将特定数量的功率倾倒到地面上时？

通常，分家给您带来哪些好处？噪音少吗？更稳定？

ground layout

这里有很多答案，并且在很大程度上取决于您要实现的目标，因为没有一个适合所有人的大小。这里是一个答案，我做了（毫无疑问，别人就会链接到其他的答案）electronics.stackexchange.com/questions/185306/...

— 彼得·史密斯

通常，您只能获得一个接地平面，但前提是您知道放置和布线组件时在做什么。然后，当您开始放置/布线时，您可能会决定分割平面，因为您无法将所有零件都完全适合单个接地平面。换句话说，一开始就没有画线，设计者最终将在他/她的方法上变得灵活。没有通用的答案。

— 安迪（aka Andy）'18

返回电流遵循最小电感的路径。因此可以通过组件放置来控制。使用这种技术，可以减少噪声耦合到敏感电路。在SMPS设计中，保持快速，高开关电流远离敏感的模拟信号（例如反馈信号）。我从来不需要分裂接地层，它可能会通过创建天线结构而引起辐射问题。

— EE_socal '18年

是的----裂隙天线是一种技术。

— Analogsystemsrf

注意：我的答案并没有分离平面，而是使用了一个较大的缝隙来有意地引导攻击者电流，并为其衰减特性所需的宽缝隙。

— Analogsystemsrf

Answers:

我的问题是，您在使用单个平面与设计接地平面之间的界限如何？

我不; 我将飞机保持尽可能连续，并且几乎不使用插槽-由于某些原因（我将要描述），它们是不好的。我通过放置元件来管理返回电流。

一次，我有一个返回电流流过一个敏感的模拟部分，这使我的信号偏移了10％。信号源来自模拟部分“上方”的电路。需要改变接地平面上返回电流的路径。有两种选择：

1）在板上放置一个插槽，然后将返回电流重定向到我要保护的部分附近。2）重新排列组件

我之所以选择选项1，是因为我没有时间重新布置电路板，但是插槽会产生后果。选项2可以避免使用插槽，无论如何插槽都是很短的，而且我不需要在插槽上运行任何痕迹。

在大多数情况下，良好的PCB布局可通过管理返回电流来完全避免使用插槽。插槽很糟糕：通过创建插槽天线和偶极天线，它们将PCB变成了无用的辐射器。

插槽和将电路板划分为多个平面的另一个问题是，在它们上面走线会产生噪声并降低走线的阻抗（高速信号的返回电流在走线的下方）。

良好的电路板布局可将敏感侧与嘈杂侧分开，并采用物理布局，并保持平面连续。

来源：https : //www.autodesk.com/products/eagle/blog/everyday-app-note-successfully-design-mixed-signal-pcb-partitioning/

例如，当频率高于某个阈值时，或者需要某种灵敏度时，或者将特定数量的功率倾倒到地面上时？

倾倒至地面的功率将以最短的阻抗路径返回源。对于高速信号，这可能不同于DC，通常跟随在高速走线下方或尽可能靠近。

通常，分家给您带来哪些好处？噪音少吗？更稳定？

我看不出适当布局的好处。如果确实有接地问题，那么首先要做的就是找出是布局还是共模噪声问题（例如电缆）。分离的平面/插槽的问题是在它们上面运行轨迹时会产生返回电流问题。另一个问题是无意辐射，但是无论如何，许多SMPS都被外壳屏蔽了，因此，如果您打算屏蔽，这可能不是问题。

《电磁兼容性工程》一书中的亨利·奥特（Henry Ott）（我建议您拿这本书，尽管这里有类似的文章）谈到了分裂平面：

14.4什么时候应该使用分割地面？

是否应该使用分割地面飞机？我可以想到至少三个合适的例子。实例如下：

一些要求低泄漏电流（10uA）的医疗设备

一些工业过程控制设备，其输出连接到嘈杂的大功率机电设备

可能是由于PCB布局不当而引起的

— 电压尖峰
source

先前的答案建议在插槽中放置插槽，以最大程度减少“杂散”电流。大多数感兴趣的电流是各种模拟和信号线上的返回电流，如果设计良好，它们往往会以足够高的感兴趣频率跟随信号走线。拆分或开槽飞机需要格外小心，因为飞机上的干扰会迫使返回电流找到不同的路径，从而形成较大的环路以及缝隙天线。如果您主要关心的是在低频情况下的极高精确度，则分割平面可能是有道理的，但请注意布线。如果是EMC，请使用固态硬盘。

— Cristobol Polychronopolis

一架飞机有问题。例

原理图

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

当您期望地平面的某些（希望在附近）节点在这两个节点之间具有零伏电压时，将不会发生。缝隙可以成为您的朋友，以减少沿着两个敏感节点之间的路径传递的干扰电流。

原理图

^{模拟该电路}

复制原理图，打印出来，并绘制所有接地电流。标记其值，频率和边沿速率。（电感可能很重要）。

现在开始计划如何使噪声电流远离敏感（反馈分压器）电路的GROUND节点。

请注意，WIDE缝隙如何提供更多的麻烦电流衰减。

我在飞机上的想法是，我在飞机上以中等保真度完成了许多快速电路，涉及对音频/音乐信号和低频20/24位测量的极端保真度的需求。因此，低频思维。

[磁场和电场也很重要]

— 模拟系统
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