PCB-Layout-Ideen für Stromleitungen mit mehreren Spannungen

Ich bin neu in der Entwicklung von Leiterplatten.

Ich habe an einer Datenerfassungsplatine gearbeitet und es scheint, dass eine vierschichtige Platine der richtige Weg ist, dies zu tun.

Aber es gibt viele verschiedene Spannungen, die für verschiedene Komponenten erforderlich sind.

Das sind hauptsächlich

  • +15 V,
  • -15 V,
  • +7V,
  • +5V,
  • -2V,
  • 2,5 V usw.

Ich kann keine Strategie finden, wie man diese Spannungen erhält und wie die Leistungsebene in das Bild passt.

Was ist Ihre Anwendung? Wie sehen Ihre Signale aus (Anzahl der Signale, Amplituden, Bandbreiten, angestrebte Abtastraten)?

Antworten (2)

Ein gutes Layout erfordert zunächst eine ordnungsgemäße Planung der Stromverteilung .

Um dies zu erreichen, sollten Sie das Layout so planen, dass Komponenten, die eine logische Gruppe bilden, nahe beieinander platziert werden; Dadurch wird die Trennung von Funktionen viel einfacher zu erreichen.

Wenn Sie sich in einer Mixed-Signal-Umgebung mit empfindlichen analogen Signalen befinden, dann gibt es einen ausgezeichneten Artikel zur Planung der Flugzeuge .

Wenn Sie eine relativ neue Glue-Logik verwenden , hat sie schnelle Anstiegs- und Abfallzeiten , die definitiv Energie an nahe gelegene Flugzeuge und Gleise koppeln.

Wenn Sie ADCs zur Datenerfassung verwenden, gibt es einen weiteren hervorragenden Artikel zu diesem Thema.

In diesem Sinne haben ADC-Hersteller alle analogen Signale hilfreich gruppiert, um eine effektive Rauschisolierung zu erreichen. Sehen Sie sich das Gerät unten als Beispiel an:

ADC-Zonentrennung

Ich bin auch in dieser vorherigen Antwort ausführlich auf dieses Thema eingegangen .

Gutes Layout hat keine Einheitsgröße, aber es gibt anerkannte Best Practices.

Für jemanden, der neu im Board-Layout ist, sind vier Lagen definitiv eine Herausforderung.

Zunächst möchte ich Ihnen dringend empfehlen, Ihr Board modularer zu gestalten. Sie benötigen sicherlich nicht alle diese Spannungen am selben Ort, daher ist es dringend zu empfehlen, sie nur zu den Teilen der Platine zu führen, an denen sie benötigt werden. Aus den Tags Ihrer Frage geht hervor, dass Sie eine oder zwei Spannungen haben können, die Sie über die Platine verteilen, und die Spannungsregler haben, die die lokal benötigten Spannungen genau dort erzeugen, wo sie benötigt werden - das sollte viele der Komplexitätsprobleme lösen.

"Datenerfassung" klingt nicht einmal unbedingt so, als würden Sie eine Power-Plane-Schicht benötigen; Es ist oft eine gute Idee, eine Masseebene zu haben, aber es sei denn, Ihre Datenerfassung erfolgt mit Millionen von Abtastungen pro Sekunde, mit Tiefpassfiltern (Sie werden diese sowieso brauchen! Verwenden Sie niemals einen ADC ohne einen geeigneten Filter – Sie werden viel Aliasing bekommen!) dicht vor den Eingängen Ihres Digitizers, sollten Sie in der Regel damit davonkommen, einfach dafür zu sorgen, dass Sie eine durchgehende Masseebene unter Ihren empfindlichsten Signalleitungen haben, wo Sie besonders schnell wechselnde Signale vermeiden.

Abgesehen davon ist das PCB-Design sowohl eine Sache der Erfahrung (also legen Sie los und gestalten Sie Ihr PCB, schauen Sie sich das Ergebnis an, werfen Sie es weg, wiederholen Sie es mit allem, was Sie gelernt haben), als auch der Schulung – Sie möchten es vielleicht kauf dir ein gutes Buch darüber. Bücher sind billiger als die Herstellung defekter Leiterplatten und viel weniger frustrierend. Glauben Sie mir.

Noch ein Tipp: Erfinden Sie das Rad nicht neu. Sie sagen nicht, was Ihre Anwendung ist, aber die Chancen stehen gut, dass jemand vor Ihnen etwas Ähnliches getan hat, damit Sie es kaufen oder daraus lernen können.

Ein guter Rat, es einmal zu tun, es dann wegzuwerfen und mit dem, was Sie gelernt haben, neu zu beginnen. Beim zweiten Versuch wird es viel schneller sein und das Layout wird mit Sicherheit besser sein.