Ich habe jetzt ein paar PCBs entworfen, aber nie viel über gute Praktiken nachgedacht. Es waren kleine Platinen, und der Schwerpunkt lag darauf, sicherzustellen, dass alles, was verbunden werden musste, verbunden war.
Jetzt möchte ich mich ernsthafter mit der Herstellung gut gestalteter Boards befassen. Ich habe mein aktuelles Projekt mehrmals entworfen und neu gestaltet, um ein gut aussehendes Layout zu finden.
Dieses Projekt basiert auf dem ATXMega256 mCU, der auf einem 16-MHz-Kristall läuft, insgesamt rund 60 Komponenten und 7 oder 8 davon sind ICs.
Für mein nächstes Redesign habe ich vor, "Manhattan Routing" auszuprobieren, um zumindest zu versuchen, bei verrückten Spuren zu helfen, die in alle Richtungen gehen - aber das ist ein bisschen vom Thema abgekommen.
Das Problem, auf das ich am meisten zu stoßen scheine, ist das Verständnis einer geeigneten Methode, um jedem IC Strom zuzuführen. Normalerweise würde ich sie einfach verketten, aber das soll eine schlechte Praxis sein.
Hier sind meine Fragen zur Stromversorgung
Ich habe von der "Sternkonfiguration" gehört, bei der alle ICs direkt mit dem Regler verbunden sind, aber ich habe kein echtes Beispiel dafür gesehen, daher bin ich mir nicht sicher, wie ich das in meine Projekte integrieren soll. Es klingt wie ein Durcheinander von Spuren, die in meinem Kopf von einem Block abgehen. Können Sie ein Beispiel für eine gut gestaltete Sternkonfiguration posten?
Was wären einige Vor- und Nachteile der Verwendung der Sternkonfiguration im Gegensatz zu einem Antriebsflugzeug, abgesehen von der offensichtlichen Tatsache, dass überall mit einem Flugzeug Strom vorhanden ist.
Wann ist es in Ordnung oder nicht in Ordnung, ein Flugzeug für VCC zu verwenden, insbesondere für ein 2-Layer-Board, da ich gehört habe, dass es auf einem 2-Layer-Board nicht so üblich ist?
Wenn ich keine Stromversorgungsebene verwenden sollte, was ist besser, wenn sich Leiterbahnen kreuzen müssen: Verwenden von Vias für GPIO oder Vias für die Stromversorgung?
Wenn es in Ordnung ist, eine Power Plane auf einer 2-Layer-Platine zu verwenden, sollte VCC auf der obersten oder unteren Schicht sein, hätte ich natürlich auch eine Groundplane.
Ich weiß, dass es auf diese Fragen keine Win/Win-Antwort gibt, weil jedes Projekt anders sein wird und eine andere Planung erfordert, aber ich denke, das Grundkonzept dahinter sollte etwas universell sein, dem die Leute folgen. Man muss die Regeln kennen, bevor man sie brechen kann.
Mir ist auch klar, dass diese Fragen den Rahmen einer Online-Diskussion sprengen könnten, aber ich suche nach allgemeineren Antworten, die mir helfen können, mich in die richtige Richtung zu lenken.
Ich würde empfehlen, sich die PCB-Designrichtlinien für reduzierte EMI von Texas Instruments anzusehen.
Während es sich auf die Reduzierung von EMI konzentriert, bietet es Ratschläge oder Antworten auf alle Ihre Fragen mit Ausnahme von "Manhattan Routing".
Abschnitt 2.1 (ca. 12 Seiten) handelt von Masse und Kraft. Es enthält diese nützlichen Abschnitte:
2.1.7 Power Plane Do's and Don'ts für Vier-Layer-Boards
2.2.1 Single-Point vs. Multipoint-Verteilung
2.2.2 Star-Verteilung
2.2.3 Gridding zur Erstellung von Ebenen
Es zeigt, wie man mit einer 2-Lagen-Platine nahe an die EMI-Leistung einer 4-Lagen-Leiterplatte herankommt. Ein Teil der Reduzierung von EMI besteht darin, sicherzustellen, dass eine gute Strom- und Erdungsführung und -entkopplung vorhanden ist.
Dies ist nicht unbedingt eine Antwort - ich weiß nicht, ob es wirklich eine endgültige Antwort gibt oder nur die Meinung der Leute. Es ist aber zu lang für einen Kommentar, also verklage mich.
Wie gesagt, das ist nicht wirklich eine Antwort, es ist nur, wie ich mein Layout und Routing mache - ich weiß nicht, wie "richtig" oder wie "richtig" es ist, aber es funktioniert für mich ™.
Das Manhattan-Routing ist zwar nett, aber nicht immer die Antwort. Ich benutze eine Art Hybrid-Manhattan – oft ist es oben/unten und links/rechts, aber nicht immer – es hängt von der genauen Situation ab. Ich platziere Via-Reduktion über Trace-Richtung - wenn ich auf der linken / rechten Ebene ein wenig nach oben / unten machen kann und die Notwendigkeit für 2 Vias entferne, werde ich es tun.
Was die Leistung betrifft - ich neige dazu, Schleifen und Halbsterne zu verwenden. Stellen Sie es sich wie einen Stern mit Schleifen am Ende vor. Insbesondere wenn ein Chip vielleicht 5 oder 6 Stromanschlüsse hat, würde die Stromleitung des Chips eine Schleife um alle Stifte und zurück zum Anfang bilden. Dasselbe gilt für Gruppen von Chips. Sie kehren nicht immer direkt zum Regler / Leistungskreis zurück, aber sie kehren zu einer "Stamm" -Spur mit niedrigerer Impedanz zurück, die dann zum Regler zurückgeht.
Vias an Strom oder IO? Nun, es hängt von der Leistung und dem IO ab. Vias führen eine erhöhte Induktivität und einen erhöhten Widerstand ein. Zu viele Vias unter Spannung können zu einem übermäßigen Spannungsabfall führen oder die Strombelastbarkeit verringern. Zu viele Durchkontaktierungen auf IO können die maximalen Taktgeschwindigkeiten und Datenraten, mit denen Sie arbeiten können, verringern und auch die EMI-Emissionen erhöhen. Im Allgemeinen neige ich jedoch dazu, die Durchkontaktierungen am Strom auf ein absolutes Minimum zu beschränken. Zu diesem Zweck lege ich normalerweise zuerst die Stromspuren vor allem anderen an.
Wenn Sie eine Leistungsebene auf einer 2-Lagen-Platine haben müssen (ich für meinen Teil nie - Grundebenen, ja, aber keine Leistungsebenen), ist es meiner Meinung nach am besten, sie oben zu haben. Vor allem, weil die Erdungsebene, die dann unten wäre, normalerweise neben dem Chassis wäre - und wenn das Metall und geerdet ist, dann ist die Erde neben der Erde und kann keine bösen Kurzschlüsse verursachen. Strom neben Masse kann Kurzschlüsse verursachen.
JYelton