Plán vrstev: kde je zem
Kolik vrstev deska má, je otázka o ceně. Kde je v nich zem, je otázka o tom, jestli bude fungovat — a odpovídá na ni předchozí kapitola.
Dvouvrstvá deska nemá rovinu
Má „vylitou měď“, a to není totéž. Vylitá měď je to, co zbylo mezi spoji — a spoje ji režou. Zpáteční proud tedy nemá souvislou cestu a smyčka je taková, jakou mu ta změť dovolí. Navíc je jádro obvykle 1,5 mm silné, takže i tam, kde měď souvislá je, je smyčka sedmkrát větší než u čtyřvrstvé desky.
Čtyřvrstvá deska je skok, ale jen správně poskládaná
| vrstva | dobře | špatně |
|---|---|---|
| 1 | signál | signál |
| 2 | ZEM | signál |
| 3 | napájení | ZEM |
| 4 | signál | napájení |
Oba plány mají čtyři vrstvy a stejnou cenu. V prvním je zem 200 µm od signálu, ve druhém 700 µm — tedy tři a půl krát větší smyčka, a to bez jediné změny v routingu.
Odtud jediné pravidlo, které o plánu vrstev opravdu platí: každá signálová vrstva má mít rovinu jako souseda, a to co nejblíž. Všechno ostatní — kde je napájení, jestli je zem jedna nebo dvě — je až za tím.
Co dělá napájecí rovina navíc
Rovina napájení proti rovině země je kondenzátor: u 200µm dielektrika a FR4 vyjde asi 190 pF na centimetr čtvereční. Zní to jako málo a je to málo na nízkých frekvencích — zato to funguje tam, kde už blokovací kondenzátory nefungují, tedy nad jejich vlastní rezonancí (RegLab, kap. 9). Je to jediný kondenzátor na desce bez indukčnosti vývodů.