Eu tenho lido sobre as questões EMI na Engenharia de Compatibilidade Eletromagnética por Henry Ott. (livro maravilhoso entre).
Um dos tópicos "Layout e empilhamento de placas de circuito impresso" (também conhecido como Ch 16) contém uma seção sobre preenchimento do solo (16.3.6). Basicamente, o que afirma é que, para minimizar o "caminho da corrente de retorno", as áreas entre os conectores com preenchimento de aterramento devem ser feitas. Bastante compreensível, no entanto, na mesma seção no final, afirma: "Embora frequentemente seja usado com circuitos analógicos em placas de dois lados, o preenchimento de cobre não é recomendado para circuitos digitais de alta velocidade, pois pode causar descontinuidades de impedância, o que pode levar a possíveis problemas funcionais ". Essa última parte me confundiu um pouco, pois eu esperaria que, para sinais de alta frequência (que tentam seguir o rastreio do sinal), um caminho mais longo fosse decremental. Alguém pode explicar por que essa observação é feita?
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Respostas:
Claro, vamos pegar o caso comum de uma micro-tira. Sua impedância é uma combinação de si mesma e seu caminho de retorno (e o dielétrico, mas vamos mantê-lo simples). No caso de uma microstrip, este será o plano de referência abaixo.
Agora, se você jogar um pedaço de cobre aterrado ao lado da micro-tira, sua impedância é agora uma combinação de si mesma, é o plano de referência e o cobre aterrado ao lado. Geralmente, não é possível obter um preenchimento simétrico 100% ao redor da micro-tira, por causa de vias, outras linhas ou simplesmente entrar em um pino em uma embalagem. Então, resumindo, em qualquer lugar que você tenha esse preenchimento de cobre alterando sua impedância, obterá descontinuidades ou alterações na impedância.
Por exemplo, na imagem abaixo, haveria uma descontinuidade para o rastreamento principal, onde a inundação é interrompida por uma via.
Para ser justo, embora exista um tipo de linha de transmissão que às vezes usamos, chamada de guia de ondas co-planares, que basicamente se parece com um traço com dois largos preenchimentos de cobre nas laterais (simetricamente nas laterais).
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