如何将地平面连接在一起

将接地层连接在一起的最佳方法是什么？

我知道接地层在多个位置连接在一起，以便在整个电路板上保持低阻抗GND并为信号提供返回路径。

但是，除了通孔非常靠近每个去耦电容之外，

• 我看到了这样的布局，其中在许多通孔上添加了网格图案，间距为板上最大波长的1/20。

• 在其他板上，过孔沿着走线放置（例如“ 过孔的位置以连接接地层 ”）。

• 我已经看到过孔是随机散布的。

• 还有一种组合：沿线的过孔+在GND平面上随机散布。

有明显差异吗？

我想要实现的是良好的信号完整性，低辐射和良好的电源去耦。

没有一个。

也就是说，随着时间的推移，我已经收集了一些东西。您对地平面的处理很大程度上取决于您要执行的操作。您可能试图提供低阻抗路径，或者试图将一个区域与另一个区域隔离开来，或者可能试图应对EMI。

错误地进行肯定会降低性能，但是除非您要处理高频电路或精密模拟工作，否则您可能并不在意。输入接地的ADC读数的波动位数，或由频谱分析仪测量的RF信号的频谱纯度，将告诉您任何设计的错误之处。除非您拥有一个像他们的测试电路一样简单的系统，否则通常不可能100％正确（数据表规格）。

最复杂的接地问题与RF频率以及信号较弱或正在通过的走线有关，该走线容易受到该频率下EMI耦合的影响。在微波频率下，一厘米足以构成一个非常有效的天线并弄乱事物。我记得我的一位教授曾经告诉我，当他在该行业工作时，他们会留下很多要点，可以将两个理由短路，然后工程师会逐个测试每个理由，以了解哪些因素可以最棒的表演。他们正在使用高频（微波）电路。

通常，您会想使用三种类似于“地平面”的元素。

1. 真正的地平面。由于某种原因或其他原因，您有很多这样的东西，并且您想将它们连接在一起。这可能是轧机回路运行中最常见的问题。

2. 接地/保护走线与信号线一起运行，信号线可能会提供返回路径，以保护高频信号或与高阻抗源或宿相连的信号。这可能是为了防止信号泄漏或防止EMI耦合。

3. 实际上是同一地面的多个接地平面。

首先，您应该了解并没有真正的通用接地线，并且同一电路中的不同接地线不一定必须具有相同的接地线。您会遇到的一个典型示例是ADC的数据表，该数据表讨论了模拟和数字地。这是为了确保嘈杂的数字电路不会与您额外支付的高分辨率ADC相混淆。当涉及地面时，不同种类的电路具有不同的特性。由于数字电路的特征在于每个时钟的电流突然尖峰，因此它们在时钟频率处以及随后在谐波和次谐波处往往会特别嘈杂。旁路电容器应该可以解决这个问题，

同样，由于换向或PWM之类的影响，电源地也会产生噪声，因为电动机和螺线管之类的负载会产生噪声。所涉及的高电流和有限的接地电阻（甚至一块铜都具有一定的电阻）意味着在电源接地上出现的瞬变趋向于更高。有时足够高，以至于在例如控制电机时完全搞乱了编码器的测量。

因此，目标是尽最大可能隔离这些理由。这意味着它们根本不重叠。您不要在顶部放置模拟地，而在底部放置数字地。与模拟相关的所有事情都与模拟地相关，而与数字相关的所有情况都与PCB单独区域中的数字地相关。当目标是隔离时，可以将平面连接在一起。超过一点可能是灾难性的，因为这会导致电流环路，从而导致EMI问题和意外的天线。所有接地都短路的点通常称为电路的星形接地点，并且与到达电路宽接地点的距离一样近。通常，应将它们尽可能短且尽可能短地短路到两个电路相互作用的地方，通常是ADC或DAC。在真正随意的设计中，您会在电源附近将它们短路，并祈求最好的。这是类型1。

在类型2中，您具有某种保护跟踪。如果走线是接地的，那么您可能会担心EMI而不是泄漏。如果发生泄漏，您需要将防护装置驱动到接近信号电平的水平。在这两种情况下，您都希望保护罩对源的阻抗尽可能低。这意味着如果走线要接地，则多个通孔会以固定的间隔下降到接地层。

第三种，外来品种较少，实际上只是在说明显而易见的一种。这与将去耦帽接地的过孔或使顶部和底部接地层短路的随机过孔有关。创建星空地面并隔离了不同区域后，您希望每个地面都尽可能地均匀。例如，您不希望模拟接地层的两个角之间存在可测量的电位差。您可以通过提供一条通往星形接地的低阻抗路径来实现此目的-每个需要接地的引脚或焊盘都应到达一个平面，该平面为星形接地点提供了直射。具有该平面具有在每个信号迹线下提供返回路径的附加优点，避免了形成可能充当天线的电流环路。如果必须断开接地平面，但您需要有一条返回路径，您需要提供一条穿过另一层的替代路线。如果在同一区域中有多个接地平面（请注意：这些平面必须为同一接地），则周期性过孔可以帮助稍微降低阻抗。