Tipps zum Routing mehrerer Potenzen (+5/-5/+15/-15/3,3 usw.) für eine vierlagige Leiterplatte

Das Langweiligste beim Leiterplatten-Routing sind für mich die Kräfte. Ich habe mehrere Leiterplatten dieser Art hergestellt und es scheint, dass ich nicht viel aus dem Prozess gelernt habe. Die Stromanschlüsse sind immer ein Chaos.

Hier ist die Beschreibung: Die Schaltung benötigt mehrere Kräfte einschließlich ± 5 v , ± 12 v , + 3.3 v . Die Schaltung ist bei schwachem Strom zu messen 10 P A eben. Daher soll das PCB-Layout sehr wichtig sein. Und die ICs sind an verschiedenen Stellen platziert, die möglicherweise unterschiedliche Spannungen benötigen. Es wird eine vierlagige Leiterplatte mit Signal/Masse/ + 15 v /Signal. ich kann geben + 15 und GND für ICs direkt durch Vias. Allerdings z ± 5 v , 12 v Und 3.3 v , die Stromleitungen verwirren sich ständig. Manchmal muss ich mehrere Vias in einer Stromleitung verwenden. Wenn ferner eine STAR-Struktur verwendet werden soll, wird die Bedingung viel komplexer sein.

Könnte ich um einige Tipps zur Gestaltung der Stromleitungen bitten? Und wie kann ich meine PCB-Fähigkeiten verbessern?

Ergänzung: Viele erfahrene Ingenieure sprachen von analoger Masse und digitaler Masse. Hier kommt ein perfektes Tutorial für mich: http://pdfserv.maximintegrated.com/en/an/TUT5450.pdf

Und über Entkopplungstechniken für analoge ICs ist hier eine sehr gute: http://www.analog.com/static/imported-files/tutorials/MT-101.pdf

Antworten (2)

Im Allgemeinen benötigen Sie keine separaten Flugzeuge für die Stromversorgung. Wenn Sie überall eine gute feste Erdung haben (in vielen Fällen möchten Sie dafür ein Flugzeug), besteht das einzige Problem für die Stromversorgung darin, dass die Spannungsabfälle aufgrund des Starkstroms und des Gleichstromwiderstands in den Spuren akzeptabel sind. Machen Sie sich keine Sorgen über die Hochfrequenz-Wechselstromimpedanz, wenn Sie so viel Strom liefern. Leiten Sie stattdessen den Strom lokal an jedem Ort, an dem er verwendet wird, zur örtlichen Erdung um.

Tatsächlich füge ich vor allem bei empfindlichen analogen Schaltungen einer Stromversorgung oft eine kleine absichtliche Impedanz hinzu, damit ein lokaler Kondensator etwas hat, gegen das er arbeiten kann, um die hohen Frequenzen herauszufiltern. Wenn Sie beispielsweise eine 0805-Chip-Induktivität in Reihe mit dem Stromanschluss jedes ICs schalten und anschließend eine 20-uF-Keramikkappe gegen Masse legen, haben Sie überall sauberen Strom. Dies gilt für Chips und einzelne Schaltungsabschnitte, die bis zu einigen 10 s mA ziehen.

Ich habe gerade nachgesehen, und der Jellybean 0805-Chip-Induktor, den ich normalerweise dafür verwende, hat 950 nH und 600 mΩ. Nahezu jede vernünftige Kupferleitung hat weniger Induktivität und Widerstand als diese. Mit dieser zusätzlichen Impedanz in Reihe mit der Leistung spielt ein bisschen mehr aufgrund der Leistungsspur keine Rolle. Bei dieser Strategie ist die Zuweisung eines Flugzeugs zu einem bestimmten Stromnetz nur eine Verschwendung von Routing-Platz und bringt sowieso kein so gutes Ergebnis.

Wie ich hier schon oft gesagt habe, ist eine weitere wichtige Maßnahme für geringes Rauschen, lokale Hochfrequenzströme von der Hauptmasseebene fernzuhalten. Die Masseanschlüsse eines verrauschten Teilschaltkreises sind alle mit einem lokalen Netz verbunden, das dann an einem einzigen Punkt mit der Hauptmasseebene verbunden ist. Dasselbe funktioniert umgekehrt, um zu verhindern, dass Rauschen in einen Schaltkreis gelangt. Eine empfindliche analoge Schaltung sollte auch lokal mit Masse verbunden sein, dann sollte dieses Netz an einem Punkt mit der Hauptmasseebene verbunden sein.

Danke für deine Antwort! Ich stimme Ihrem Teilen aus Gründen zu, wenn Sie an einem systematischeren Ausdruck interessiert sind, finden Sie hier ein perfektes Tutorial von Maxim: pdfserv.maximintegrated.com/en/an/TUT5450.pdf Und danke für Ihren Rat zur Entkopplung. Sie haben Induktivität erwähnt, meinen Sie Ferritperle? Hier kommt ein perfektes Tutorial zum Entkoppeln von Analog Device: analog.com/static/imported-files/tutorials/MT-101.pdf

Ich zähle mindestens 7 Versorgungsspannungen. Ehrlich gesagt, wenn Sie nicht die Art von Routing wünschen, die Sie zu haben scheinen, benötigen Sie ein 6-Lagen-Board. Ein Tipp für Ihr aktuelles Design: Wenn Sie Strom von einer Schicht zur anderen leiten, wenn es mehr als ein paar zehn mA sind, verwenden Sie mehrere Durchkontaktierungen. In der Lochplattierung ist nicht so viel Kupfer. Sie möchten keine buchstäbliche Sternkonfiguration, aber Sie möchten eine geteilte Grundebene (ein Teil für analog, einer für digital, vorzugsweise an einem Punkt oder einer kleinen Fläche zusammengebunden) oder vielleicht eine einzelne Grundebene mit dem analogen Abschnitt relativ isoliert durch ein paar Schnitte im Kupfer. Halten Sie alle digitalen Spuren, einschließlich der Versorgungsspannungen, physisch außerhalb des analogen Bereichs – digitale Signale koppeln gerne kapazitiv in Ihre analoge Masseebene, wenn sie über die Ebene laufen. Ebenfalls, digitale Signale (einschließlich Transienten auf der digitalen Masse) koppeln in Ihre analogen Stromspuren, also entkoppeln Sie Ihre analogen Stromspuren an dem Punkt, an dem sie physisch in Ihren analogen Bereich eintreten. Bringen Sie analoge Stromrückführungen auf separaten Leiterbahnen vom Stromanschluss zur analogen Masse.

Stellen Sie sich beim Umgang mit sehr empfindlichen analogen Dingen wie 10-pA-Signalen den Stromfluss (physikalisch) wie Wasser vor - er wandert von der Quelle zum Rückweg, meistens direkt, aber er breitet sich auch ein wenig aus.

Siehe zum Beispiel Der bestmögliche Aufbau mit einer vierlagigen Leiterplatte?

Danke, ich werde die Wahl der 6-Lagen-Leiterplatte überprüfen. Ich fürchte, der Preis dafür. Ich bin jedoch nicht vollständig von der Trennung des Bodenteils überzeugt. Hier ist ein Tutorial von Maxim: pdfserv.maximintegrated.com/en/an/TUT5450.pdf
Achten Sie im Tutorial auf Abb. 17