La respuesta rápida:
Cualquier señal que cruce una división en el plano de potencia O tierra es mala. Cuanto mayor sea la velocidad de conmutación (y más rápidos sean los bordes de la señal), peores serán los efectos.
La respuesta larga:
Cuando dice: "Proporcionaré una ruta de retorno de corriente sólida en el plano de tierra (puente entre lo digital y lo analógico) para que las corrientes de retorno no sean un problema", o no entiende los problemas o no entendí tu declaración La razón por la que digo esto es que no puede tener una "ruta de retorno de corriente sólida" y aún así tener un plano dividido. Tiene que haber algo de no solidez allí.
Las corrientes de retorno fluirán en la potencia o plano de tierra más cercano a la señal. Entonces, en su caso, si su señal está en la capa superior, las corrientes de retorno estarán en su capa de tierra. Pero si su señal está en la capa inferior, las corrientes de retorno estarán en la capa de potencia. Para la mayoría de las señales de velocidad media a alta, la corriente de retorno seguirá el rastro de la señal y no tomará el camino más corto. Para decirlo de otra manera, las corrientes de retorno intentarán minimizar el "área de bucle".
Si su señal cambia de abajo hacia arriba (o viceversa), las corrientes de retorno también cambiarán, fluyendo a través de una tapa de desacoplamiento. Es por eso que es importante esparcir tapas de desacoplamiento en toda la PCB, incluso cuando está demasiado lejos de un chip para hacer alguna diferencia en la potencia.
Minimizar el área del bucle es fundamental para la integridad de la señal, minimizar EMI y reducir los efectos de ESD.
Si su señal atraviesa una división en el plano de potencia / tierra, las corrientes de retorno se ven obligadas a desviarse. ¡En algunos casos, este desvío puede aumentar el área del bucle en 2x o incluso 10x! La forma más simple y mejor de evitar esto es no ejecutar una señal en una división.
Algunas placas tienen planos analógicos y digitales mixtos, o en algunos sistemas tienen múltiples rieles de alimentación. Aquí hay una lista de cosas que podrían ayudar en estas circunstancias:
Para cosas como relojes o líneas de datos activas, realmente no desea cruzar una división. Algunas rutas creativas de PCB son la mejor solución, aunque a veces solo tiene que tener un plano analógico / digital combinado en lugar de dividirlo.
Para señales de baja velocidad, o señales que son principalmente CC, puede cruzar una división pero tenga cuidado y sea selectivo al respecto. Si puede, reduzca la velocidad del borde utilizando una resistencia y quizás una tapa. Por lo general, la resistencia estaría uniendo físicamente la división.
Se pueden usar elementos como resistencias de 0 ohmios o tapas para proporcionar una ruta de retorno de señal entre dos planos. Por ejemplo, si una señal salta la división, puede ayudar agregar un límite entre los dos planos cerca de la señal. Pero tenga cuidado, si esto no se hace bien, podría negar cualquier efecto positivo de tener una división en primer lugar (es decir, evitar que el ruido digital vaya al plano analógico). Lo bueno de usar tapas o resistencias de 0 ohmios para esto es que te permite jugar con el diseño una vez que se ha hecho la PCB. Siempre puedes rellenar o desatascar partes para ver qué sucede.
Si bien muchos diseños de PCB implicarán algún tipo de compromiso, trate de no comprometerse a menos que sea absolutamente necesario. Al hacerlo, tendrás menos dolores de cabeza y perderás menos cabello.
También debo señalar que ignoré por completo el tema de los cambios de impedancia debido a la división, y lo que eso significaría. Si bien es importante, no es tan importante como minimizar el área del bucle y demás. Y comprender el área del bucle es mucho más fácil que comprender cómo los cambios de impedancia afectarán la integridad de la señal.