Autor Tema: Topología de ruteado -trazado de pista- PCB para masa y buses  (Leído 219 veces)

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Topología de ruteado -trazado de pista- PCB para masa y buses
« en: 14 de Diciembre de 2020, 13:16:45 »
Buenas a todos:

Según la aplicación de un circuito el ruteado puedes ser casi tan importante cómo el correcto diseño del circuito.
He estado leyendo bastantes artículos y documentos sobre el tema y he visto un poco de todo; pero seguro que sin profundizar ni llegar a todo lo importante de verdad. De esta "breve" (comparado con hacer un doctorado) investigación me quedo con dos temas o artículos que quisiera comentar: a) sobre la unión de masas y b) trazado para buses tipo SPI/I2C.

1.- uno de los artículos describía la utilidad y la justificación de la conexión en un punto en estrella para conectar masas analógicas y digitales. Después de bucear un tiempo en la materia del diseño PCB intento separar todo lo analógico de lo digital y sus masas unirlas sólo bajo condensadores de desacoplo (recomendaciones que leí por ahí). Este otro autor decía que si tenías un sólo convertidor CAD sería el lugar ideal para realizar la unión de masas en estrella, único punto donde convergerían todas las masas. Esta técnica no se recomendaba ni intentarla en caso de tener más de un CAD o más de una tarjeta en el sistema que se está diseñando. Lo cual a veces es mi caso. Aquí a parte de que los bucles de tierra están servidos, parece ser que la conexión en estrella no favorecería a lo contrario. Pero tampoco sugiere en ese caso qué hacer? cómo unir las masas.

2.- sobre la topología del ruteo en caso de las líneas de bus SPI es importante tener todas las líneas del bus continuas, sin discontinuidades como salto de una capa a otra. Así mismo se ultra recomienda que el área del plano de masa que circula por debajo de estas líneas no se corte tampoco nunca y si se puede agregar también masa entre línea y línea también es positivo. Pero además si en tu diseño existe más de un dispositivo SPI colgando del bus entonces se deben evitar el trazado en estrella (que de una misma línea salgan varias ramas hacia todos los nodos del bus). Se aconseja trazar todas las líneas con la misma distancia aprox. Se recomienda trazar pistas en topología de bus. Pero aquí me surge una duda bien grande porque no sé si en realidad se refieren a un trazado en cascada (de nodo a nodo hasta el último). Puede que me esté confundiendo pero cuando pienso en topología de bus me imagino las líneas principales recorriendo una cierta distancia sin interrupciones y sacar cada x una pista hacia cada nodo desde esa línea, así con las 4 líneas de bus. Pero esto resulta imposible de realizar sin que unas pistas se crucen con otras (por tanto, se fuerza la discontinuidad al pasar de una capa a otra):


A la vez, se dice que trabajando con frecuencias de bus bajas todo aquello que no se logre seguir a raja tabla carece de efectos de empeoramiento notables como para poder prescindir en cierto grado de no ajustarse con todo el rigor a cada una de las recomendaciones. 

Mis dudas son dos (suponiendo frecuencias de clock bajitas unidades de Mhz y sí distancias de pista máxima 15-20cm):

1.- Sobre el único punto en estrella con un diseño que no tiene ningún dispositivo CAD o CDA y sí debo unir las masas de varias tarjetas. Cómo se recomienda pues separar las masas y unirlas luego?

2.- Sobre la topología bus para que las pistas SPI no tengan interrupciones ni cortes y pueda pasar un plano de masa de retorno por debajo. Mejor hacerlo en cascada que en estrella, imagino, no?

 

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