Fragen zum ESP-Breakout-PCB-Design (KiCad).

Meine erste mit KiCad erstellte Leiterplatte. Ich habe einige spezifische Fragen zu meinem Design. Zuerst war ich mir nicht sicher, ob dies ein weiterer Abwertungsmagnet gewesen wäre, aber dieser Artikel ermutigte mich, dies zu posten.

  1. Kondensatorplatzierung; sollte C2 direkt mit den ESP-Pins verbunden werden, anstatt mit der Front- und Backplane? Es soll ein Entkopplungskondensator sein.

  2. Soll ich scharfe Ecken in einer Spur wie auf der hinteren Ebene in der Nähe von Pin 4 neu zeichnen?

  3. Was ist der Nachteil der Verwendung von GND als Rückwand und VCC als Frontebene, anstatt nur Spuren zu verwenden? Es ist viel Oberfläche, es fühlt sich nicht richtig an, nur die gesamte Vorder- und Rückseite der Leiterplatte mit Strom zu versorgen.

Hinweis: P4 ist für die Stromversorgung der Platine und die Platine wird nicht zum Programmieren des ESP verwendet, sondern nur für die weitere Verwendung mit aktiviertem Tiefschlaf.

Bitte fügen Sie einen Kommentar hinzu, wenn Sie abstimmen, ich bin hier, um zu lernen.

Alle Daten befinden sich auf GitHub , falls Sie sie benötigen.

Schaltkreis Vorderseite zurück

UPDATE
Einen besseren Regler hinzugefügt, einen Kondensator hinzugefügt, zwei Befestigungslöcher hinzugefügt, das VCC-Feld von der Vorderseite entfernt, die verrückten Durchkontaktierungen entfernt, einige Teile verschoben und den Platz unter den Komponenten für Spuren verwendet.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wünschen Sie Befestigungslöcher? Die Spuren auf der linken Seite des Boards scheinen sehr dünn zu sein.
Befestigungslöcher sind eine gute Idee! Ich werde diese hinzufügen.
Scheuen Sie sich beim Entwerfen einer Leiterplatte nicht, Signale unter Komponenten zu führen. Sie können sie sich als eine weitere Ebene vorstellen, wenn Sie möchten. Zum Beispiel hätten die beiden Widerstände oben links vertikal statt horizontal ausgerichtet sein können, wodurch die Leitungen zu den Pins 1 und 2 "gesprungen" wären. Dadurch hätten Sie zwei Durchführungen gespart
Bestätigen Sie, dass keine Löcher für Pin 17 bis 22 vorhanden sind
Ja, das ist beabsichtigt, ich bin mir nicht sicher, warum die anderen ESP-Stifte Löcher haben. Vielleicht für Bodenspuren?

Antworten (1)

Kondensatorplatzierung; sollte C2 direkt mit den ESP-Pins verbunden werden, anstatt mit der Front- und Backplane? Es soll ein Entkopplungskondensator sein.

Ich würde C2 einen "stabilisierenden" Kondensator nennen; Ich würde es in der Nähe des Leistungs-IC (U3) platzieren und eine kleinere Keramikkappe (100 nF) in der Nähe des VCC-Pins des ESP haben. Ich verstehe nicht, warum Sie einen Punkt gewählt haben, der sowohl weit von der Stromquelle als auch vom VCC-Pin entfernt ist – das ist a) nicht sehr gut für den beabsichtigten Zweck und b) erschwert das Routing.

Soll ich scharfe Ecken in einer Spur wie auf der hinteren Ebene in der Nähe von Pin 4 neu zeichnen?

NEIN. Diese Frage kommt ziemlich oft. Eckenformen, die für eine Signal- oder Stromleitung von Bedeutung sind, sind für alles, was nicht Mikrowellenfrequenzen aufweist, ein urbaner Mythos.

Was ist der Nachteil der Verwendung von GND als Rückwand und VCC als Frontebene, anstatt nur Spuren zu verwenden? Es ist viel Oberfläche, es fühlt sich nicht richtig an, nur die gesamte Vorder- und Rückseite der Leiterplatte mit Strom zu versorgen.

Die Verwendung einer Masseebene ist eine gängige Vorgehensweise. Es verbessert die Widerstandsfähigkeit Ihres Boards gegen EM-Störungen und sieht im Allgemeinen ziemlich gut aus.

Es ist nicht so üblich, ein Motorflugzeug zu haben. Grundsätzlich nicht – wenn Sie ein Flugzeug benutzen, wird es normalerweise GND sein. Sie können sowohl auf der oberen als auch auf der unteren Ebene eine GND-Ebene haben – müssen es aber nicht. Tatsächlich würde ich aus Faulheit und weil es eigentlich nichts bringt, keine Füllung auf der obersten Schicht Ihres Boards haben. Eine auf der Unterseite zu haben, ist jedoch nicht die schlechteste Idee.

Kommentare?

Ja. Wie viel Leistung brauchen Sie wirklich? Der 3,3-V-Regler sieht von der Grundfläche her etwas überdimensioniert aus (ist aber möglicherweise der billigste, den Sie persönlich bekommen können, also machen Sie es, wenn er es ist).

Sie können R2 um 180 ° drehen, um die Spur von R zu LED einfacher zu machen :)

Sie können R4 als "Brücke" über die REST/ADC-Leitungen verwenden, um das umständliche "nach unten gehen und über das ESP zurückkommen" zu vermeiden.

Ein weiterer Kommentar: Verwenden Sie dickere Spuren. Es gibt keinen Grund, so dünne Spuren zu verwenden, wenn Sie Platz haben.
Danke, ich werde mein Design aktualisieren! Die Spurbreite ist möglicherweise die Standardeinstellung der OSH Park KiCad-Vorlage, die ich verwende, aber ich werde prüfen, ob ich sie erweitern kann. Ich werde auch nach einem besser geeigneten Regler suchen, ich werde das ESP12-Datenblatt für den maximalen Stromverbrauch lesen.
Ich bin überhaupt nicht einverstanden mit "Eckformen, die für ein Signal oder eine Stromleitung von Bedeutung sind, sind für alles, was weniger als Mikrowellenfrequenzen ist, ein urbaner Mythos." Wenn es um die Rauschemission geht, dreht sich alles um die Signalanstiegszeit, nicht um die Frequenz an sich. Wenn das Signal sogar ein ziemlich niederfrequenter Takt ist und eine scharfe Anstiegs- und Abfallzeit hat, können und werden die erzeugten Harmonischen durch eine solche scharfe Ecke übertrieben. Es ist auch ziemlich unnötig in diesem Design.. die Durchführungen links-rechts zu tauschen.
das stimmt nicht ganz. Ja, wenn Sie Ihre Spur in eine Spule "falten", wird die Induktivität hinzugefügt und hat somit alle möglichen unerwünschten Effekte. "Wenn es um Rauschemissionen geht, dreht sich alles um die Signalanstiegszeit" macht nicht einmal Sinn. Bitte berechnen Sie, um wie viel Anstiegszeit (relativ zur Signalperiode) für Nicht-Mikrowellenfrequenzen erhöht wird. Ich stimme zu, dass für ein Breitbandsignal (z. B. eine Uhr) eine Induktivität in der Leitung eine schlechte Sache ist, keine Fragen gestellt, aber Sie werden sehen, dass dies für Uhren <100 MHz überhaupt keine Rolle spielt. Sie können absolut schrecklich bauen Antennenspuren auch mit schönen Rundungen!
@Trevor Ich stimme jedoch zu, dass diese scharfe Kurve völlig unnötig ist.
@MarcusMüller, mein Punkt war, eine perfekte Rechteckwelle ENTHÄLT Mikrowellenharmonische. 100 MHz haben eine Anstiegszeit von etwa 2,5 nS. Aber ja, Sie haben Recht, nur eine gerade Spur einer bestimmten Länge kann genauso viel, wenn nicht sogar schlimmeres Rauschen verursachen. Im Allgemeinen gilt jedoch: Je weniger Biegungen und Schleifen, desto besser.
@Trevor enthält natürlich mathematisch beliebig hohe harmonische Frequenzen. Sie werden jedoch feststellen, dass die Amplituden der Harmonischen mit ihrer Ordnung abnehmen – oder mit anderen Worten, die Energie der Harmonischen fällt quadratisch mit der Frequenz. Aus diesem Grund sind Sie normalerweise sicher, wenn Sie eine Taktleitung für die 5-fache Grundfrequenz entwerfen.
@Marcus, ja, ich weiß, aber nachdem ich mehrere teure Zyklen durchlaufen habe, um ein Produkt zu erhalten, das die Konformität erfüllt, kann ich Ihnen sagen, dass eine Menge Geld gespart worden wäre, wenn der PCB-Designer nur ein paar einfache Richtlinien befolgt hätte angeblich Mythen. AKA ... Es scheint nicht so kritisch zu sein, aber versuchen wir es so sauber wie möglich. Auch wenn dies nicht der Fall ist, kann das Verlegen einer Leiterbahn, um eine andere Signalleiterbahn zu umschleifen, nur um ein Durchgangsloch zu sparen, eine Menge unerwünschter Kreuzkopplungen hinzufügen.
@Marcus, obwohl ich nicht mit dir streite, finde ich die Verwendung des Wortes "Mythos" nur ein wenig gefährlich. In den meisten Fällen ist es wahrscheinlich egal. Aber es ist das 1%, das dich umbringt.
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