Stromversorgungsursprung und Platzierung der Stromversorgungsebenen auf der Leiterplatte

Ich bin mir nicht sicher, ob ich weiß, wie man das Board am besten baut, aber ich weiß, was ich tun würde.

1. Die Position des 12-V-zu-5-V-Reglers, ob linear oder schaltend, spielt keine Rolle. Die Ecke des Boards ist in Ordnung.
2. Ich würde mich nicht darum kümmern, entweder die Ober- oder Unterseite der Platine mit Grundebenen zu füllen. Die Impedanz der Signalspuren wird durch die internen Ebenen definiert, nicht durch das zusätzliche Kupfer, das Sie auf die Außenseite gießen. Das zusätzliche Kupfer schirmt keine internen Signale ab, darunter befinden sich nur Strom- und Masseebenen. Verbinden Sie stattdessen Erdungs- und Stromversorgungsstifte von Komponenten direkt, so nah wie möglich am Stift, mit den Ebenen.
3. Teilen Sie Strom- und Masse-Durchkontaktierungen nicht zwischen verschiedenen Geräten. Eine Durchkontaktierung pro Pin minimiert das Rauschen am Pin und den Routing-Abstand zur Masseebene. Wenn Sie sich wegen des Herstellungspreises so große Sorgen machen, dass einige Durchkontaktierungen erheblich sein werden, müssen Sie in sehr großen Mengen versenden, damit Sie ein Dutzend verschiedener Layouts prototypisieren können, um es zu optimieren. Wenn dies einmalig ist, besteht das größte Kostenrisiko darin, dass Sie es beim ersten Mal nicht richtig machen. Seien Sie also konservativ und verwenden Sie viele Durchkontaktierungen.
4. Setzen Sie eine Durchkontaktierung an jedem Komponenten-Erdungsstift (nicht unbedingt an jedem Komponenten-Signalstift, der zufällig auf Masse geführt werden muss). Minimales Rauschen auf Strom- und Masseebenen entsteht durch effektive Entkopplung. Hochfrequenzrauschen wird minimiert, indem physisch kleine Keramikkondensatoren verwendet werden und die Strom- und Erdungsdurchkontaktierungen nahe beieinander bleiben - wenn möglich unter dem Kondensator. Die Querschnittsfläche der Schleife von der Stromversorgungsebene nach oben durch das Via zum Kondensator, entlang des Kondensators und nach unten durch das Via zur Erdungsebene setzt die untere Grenze dafür, wie effektiv die Entkopplung ist.
5. Ich würde definitiv keine Splits in die Grundebene einbauen. Wenn es analoge Signale gibt, die empfindlich auf Rauschen reagieren, würde ich stattdessen keine digitalen Signale in deren Nähe leiten. Ich würde versuchen, diese empfindlichen analogen Signale nach Möglichkeit nur auf der obersten Schicht zu halten, überhaupt keine Durchkontaktierungen nach unten. Wenn ich einen Bereich mit empfindlichen Verbindungen auf der obersten Schicht alle zusammen isolieren kann, würde ich dort auf der obersten Schicht eine einzelne Leiterbahnschleife herumführen und diese Schleife an einem Punkt mit einer Durchkontaktierung mit der Grundebene verbinden. Dieser Ansatz hat für mich in der Vergangenheit mit sehr sensiblen Signalen gut funktioniert.

Und schließlich: Es ist denkbar, dass eine clevere Technik zur gemeinsamen Nutzung von Masseverbindungen das Rauschen in der analogen Verkabelung unterstützt, aber Sie müssten die genaue Schaltung kennen und sehr genau darüber nachdenken, um sicher zu sein. Diese Faustregeln haben sich bei mir bewährt.

Viel Glück!

Ich denke, die allgemeine Praxis sollte darin bestehen, nach Möglichkeit eine solide Ebene beizubehalten und dann laute Komponenten in der Nähe der Peripherie zu platzieren, damit sie empfindliche Knoten nicht kontaminieren.

Sie können Ihren LDO platzieren, wo immer Sie möchten, wenn Sie seine Ausgabe an das Flugzeug senden möchten. Die Peripherie in der Nähe des 12-V-Headers könnte ein natürlicher Ort dafür sein. Achten Sie darauf, es mit vielen Durchkontaktierungen gut am Flugzeug festzuschnallen.

Umgekehrt können Sie 12 V in das Flugzeug stecken und an den wenigen Stellen, an denen Sie es benötigen, mit dickem Oberkupfer 5 V erhalten.