Update : Die Folgefrage zeigt meine Meinung zum resultierenden PCB-Layout.
Ich plane mein erstes Board mit einem uC (ich habe eine angemessene Erfahrung in der Verwendung und Programmierung eingebetteter Systeme, aber dies ist das erste Mal, dass ich das PCB-Layout mache), ein STM32F103, das wird ein Mixed-Signal-Board, das sowohl die internen DACs des STM als auch einige externe DACs über SPI verwendet, und ich bin etwas verwirrt über die Erdung.
Die Antworten auf diese Fragen:
klar sagen, dass ich eine lokale Masseebene für den uC haben sollte, die an genau einem Punkt mit der globalen Masse verbunden ist, und ein lokales Stromnetz, das in der Nähe desselben Punkts mit der globalen Stromversorgung verbunden ist. Also das ist, was ich tue. Mein 4-Layer-Stack ist dann:
Weiter entfernt auf der Platine befinden sich die analogen Komponenten und Signale auf der oberen und unteren Ebene.
Also die Fragen:
Alle anderen Kommentare zum Design hier sind natürlich auch willkommen!
Sie benötigen nicht unbedingt eine lokale Masseebene für das Mikro. Die lokale Masse kann ein Stern sein, dessen Mittelpunkt unter dem Mikro liegt, wo dieser Stern zum Beispiel wieder mit der Hauptmasse verbunden ist.
Wenn Sie mindestens 4 Schichten haben, dann kann es sinnvoll sein, eine der Schichten in unmittelbarer Nähe des Mikros einer lokalen Masse zu widmen. Wenn dies das Routing zu schwierig macht oder es sich um eine zweilagige Platine handelt, verwenden Sie einfach die Sternkonfiguration. Der Hauptpunkt besteht darin, den vom Mikro gezogenen Hochfrequenzstrom von der Hauptmasseebene fernzuhalten. Wenn Sie das nicht tun, haben Sie eine mittengespeiste Patch-Antenne anstelle einer Masseebene.
Die Schleife vom Mikro-Stromversorgungsstift zur Bypass-Kappe zum Mikro-Massestift sollte die Hauptmasseebene nicht kreuzen. Hier fließen die hochfrequenten Leistungsströme. Verbinden Sie den Erdungsstift an einer Stelle mit der Haupterdung, aber verbinden Sie die Erdungsseite der Bypass-Kappe nicht separat mit der Haupterdung. Die Erdungsseite der Bypass-Kappe sollte eine eigene Verbindung zurück zum Erdungsstift des Mikros haben.
Digitale Signale, die zwischen dem Mikro und anderen Teilen der Platine verlaufen, haben immer noch eine kleine Schleifenfläche, da das Mikro in der Nähe seines Erdungsstifts mit der Hauptmasse verbunden wird.
Nein, sollten Sie nicht. Und den sogenannten "lokalen Boden" loswerden. Was passiert Ihrer Meinung nach mit all den digitalen Signalen, wenn Sie diese lokale Erdung implementieren? Die Antwort sollten Sie in dem von Ihnen verlinkten Artikel von Henry Ott finden, Abbildung 1.
Sicher, Sie haben eine Verbindung zwischen der lokalen Masse und der Masseebene, aber alles, was Sie tun, ist, die Schleifenfläche zu vergrößern, wodurch Ihre Trancen im Wesentlichen in kleine Antennen verwandelt werden.
Das klingt gut.
Das Referenzhandbuch sagt, dass V REF– mit V SSA verbunden sein muss, das wiederum mit V SS verbunden sein muss . Ich schlage vor, dass Sie V REF- einfach direkt mit Masse verbinden und versuchen, digitale Ströme durch geschickte Platzierung aus dem Weg zu räumen.
Was die Vorschläge angeht, wenn 1uF-Kappen die einzigen Komponenten sind, die Sie auf der Unterseite platzieren möchten, empfehle ich, dass Sie sie oben platzieren. Bei beidseitiger Bestückung muss der Hersteller die Platine entweder zweimal durch den Ofen schieben oder die Bestückung per Hand verlöten. Beides wird die Herstellungskosten erhöhen.
Möglicherweise finden Sie diese Antwort hilfreich.
Es gibt sehr wenige Fälle, in denen ich wirklich getrennte Ebenen verwende (solche Anwendungen gibt es immer noch), aber nicht für eine Schaltung wie Ihre.
Eine sorgfältige Platzierung der Komponenten und ein wenig Nachdenken über die Stromversorgung / Masse sollten Ihnen helfen, ein gutes Layout zu erzielen.
KalleMP