Соединение полигоном
Сразу оговорюсь. Я не мастер по полигонам, но выскажу сейчас то, что меня в них настораживает.
Многие считают полигон неким «абсолютным нулем», точкой. То есть, все соединения на полигоне имеют абсолютный контакт между собой и до некоторой степени это верно. Однако наличие Сф на полигоне может преподнести нам очередной сюрприз. Нет смысла говорить о сопротивлении (например, между точками на полигоне), не упоминая о токе. И если мы рассматриваем узел, потребляющий ток, скажем, в диапазоне 5-20мА – это одно. А если для обеспечения такого тока требуются импульсы, достигающие долей Ампера – это совсем другое! Если же на полигоне присутствует сигнальная земля с токами порядка uA– это и вовсе беда. И что самое печальное, при отладке мало кто проверяет потенциалы в разных точках полигона. А зря, занятие прелюбопытное!
Проиллюстрируем сказанное:
Красная линия – это напряжение помехи от заряда Сф (см. пример выше). Она более 1мВ.
(На шине питания будет такая же «шишка», которую, естественно, не убрать никакой емкостью Сф.)
Определимся с сопротивлением полигона. Берем плату с полигоном по обе стороны и подаем на «земляные» концы конденсаторов (расстояние по прямой – 4см) наш ток 50мА. Падение напряжения — 220uВ. То есть сопротивление – 4.4 мОм. Это величина, сравнимая с той, что в симуляторе.
А теперь рассмотрим, как распределяются потенциалы по полигону. Все мы знаем, что ток идет «по пути наименьшего сопротивления». Это объяснение хоть и популярно, зато не точно. Ток идет по всем возможным путям. Это приводит к тому, что токовые броски между точками с одного края «чувствуются» во всех остальных точках полигона. То есть речь не о резко спадающем градиенте потенциалов, всё гораздо хуже. Мой друг Alex, программист по профессии и математик в душе, набросал программу, которая иллюстрирует ситуацию (расчет проведен методом узловых потенциалов).
6.3мВ – исходный потенциал источника тока (красный круг)
4.7мВ – имеем в нижнем углу (за источником). То есть почти не ослаблен расстоянием.
А в верхнем слева, то есть позади нулевого потенциала – 2мВ. Вот это неожиданность! То есть ток, поданный в одну точку полигона, наводит почти незатухающий потенциал по всей его поверхности.
А здесь показано распределение потенциалов при наличии нескольких источников тока на поверхности полигона. Потенциалы можно оценить по оттенкам от основных цветов точек: красные – плюс, черные – минус. Синий — околонулевой потенциал, но он недостижим, поскольку медь не сверхпроводник.
Какие выводы можно сделать?
Работа с полигонами требует особых знаний и опыта. Да, мы знаем про несколько полигонов, про то, что на них делают насечки для формирования потоков токов, но всё это — теория. Есть горы сведений, как «правильно» разводить полигон, однако слепое следование этим советам не даст стабильного результата. А оценить то, что получилось без специальных приборов, любители, увы, не смогут, я уж не говорю про отсутствие опыта.
Например, было б неплохо услышать комментарии специалистов по поводу того, как был построен, например, полигон вот этого китайского ЦАПа:
В районе чипа по обе стороны платы, аккурат напротив друг друга (почему так?), на меди есть вырезы (вероятно, ими формируют токи). Множество переходных отверстий (почему они расположены именно так и в таком количестве?). А еще дорожки, некоторые из которых идут рядом. Почему-то мне кажется, что всё это далеко не просто так и домыслы тут не помогут.
Как-то так.