Mikrodenetleyici için PCB düzeni hakkında ayrıntılar

Güncelleme : takip sorusu , ortaya çıkan PCB düzenini almamı gösteriyor.

İlk kartımı bir uC ile yerleştiriyorum (gömülü sistemleri kullanma ve programlama konusunda makul bir deneyime sahibim, ancak bu PCB düzenini ilk kez yapıyorum), bir STM32F103, bu bir hem STM'nin dahili DAC'lerini hem de SPI üzerinden bazı harici DAC'leri kullanan karışık sinyal panosu ve topraklama hakkında biraz kafam karıştı.

Bu soruların cevapları:

• Ayırma kapakları, PCB düzeni
• Rakip PCB Kristal düzeni önerileri
• PSoC için karışık sinyal PCB düzeni

uC için, küresel toprağa tam olarak bir noktada bağlı bir yerel yer düzlemine ve aynı noktaya yakın küresel güce bağlı bir yerel güç ağına sahip olmam gerektiğini açıkça belirtin. Ben de bunu yapıyorum. Benim 4 katman yığını o zaman:

• yerel GND düzlemi + sinyalleri, uC, 100nF ayırma kapakları ve kristal
• küresel GND, vias hariç kesintisiz. Gibi kaynaklara göreHenry Ott , zemin düzlemi bölünmez, dijital ve analog bölümler fiziksel olarak ayrılır.
• güç, IC altında 3.3V düzlem, 3.3V harici DAC'ler için kalın izler, ± 15'i dağıtmak için daha kalın izler$\pm15$ , analog bölümde volt .
• sinyal + 1 uF ayırma kapakları

Tahtada analog bileşenler ve sinyaller üst ve alt katmanlarda bulunur.

Yani sorular:

1. uC altında küresel toprakları kırmalı mıyım yoksa tam yer düzleminin yerel olanın altında olması iyi mi?
2. Güç düzlemi: Sadece uC'nin altında bir güç düzlemine sahip olmayı ve gücü ayırma kapaklarına ve dolayısıyla üst katmandaki uC'ye getirmek için vias kullanmayı düşünüyorum, çünkü başka bir yerde çok fazla kullanamıyorum. Harici DAC'lar yıldızlara dağıtılmalıdır, bu yüzden onlar için ayrı izlerim var ve kartın geri kalanı volt. Kulağa hoş geliyor mu?$\pm15$
3. UC'nin hem ADC'sini hem de DAC'sini kullanıyorum ve uC'nin Vref + pinine güç düzleminde bir parça ile getirdiğim kartın analog bölümünde bir referans voltajı üretiyorum. Vrefpini nereye bağlamalıyım: yerel toprak, küresel toprak veya güç düzleminde, toprak kısmının sessiz olması gereken analog bölümdeki küresel toprağa bağlayan ayrı bir yol yapmalıyım? Referans voltajının üretildiği yere yakın olabilir mi? STM32'de Vref'in analog toprak VSSA pininden farklı olduğunu unutmayın (sanırım yerel GND düzlemine gidiyor mu?).

Buradaki tasarımla ilgili diğer yorumlar da elbette hoş geldiniz!

Mikro için yerel bir yer düzlemine ihtiyacınız yoktur . Yerel zemin, örneğin mikro yıldızın altında merkezi noktası olan bir yıldız olabilir; bu yıldız, örneğin ana zemine geri bağlanır.

En az 4 katınız varsa, mikro yakın çevresindeki katmanlardan birini yerel bir zemine ayırmak mantıklı olabilir. Bu, yönlendirmeyi çok zorlaştırıyorsa veya bu iki katmanlı bir kartsa, yalnızca yıldız yapılandırmasını kullanın. Ana nokta, mikro tarafından çekilen yüksek frekanslı güç akımını ana toprak düzleminden uzak tutmaktır. Bunu yapmazsanız, yer düzlemi yerine merkezden beslenen bir yama anteniniz vardır.

Mikro güç piminden, baypas kapağına, mikro toprak pimine olan döngü ana toprak düzlemini geçmemelidir. Burası yüksek frekanslı güç akımlarının çalışacağı yerdir. Topraklama pimini ana toprağa tek bir yerde bağlayın, ancak bypass başlığının toprak tarafını ana toprağa ayrı ayrı bağlamayın. Baypas kapağının toprak tarafının mikro toprak pimine kendi bağlantısı olmalıdır.

Mikro ve kartın diğer kısımları arasında giden dijital sinyaller hala küçük döngü alanına sahip olacaktır, çünkü mikro toprak pimine yakın ana zemine bağlanacaktır.

1. Hayır yapmamalısın. Ve sözde "yerel zemin" kurtulun. Bu yerel zemini uyguladığınızda tüm dijital sinyallerle neler olduğunu düşünüyorsunuz? Cevabı Henry Ott'un bağlantılandırdığınız makalesinde bulmalısınız , Şekil 1.

   Tabii ki, yerel toprak ve zemin düzlemi arasında bir bağlantınız var, ancak tek yaptığınız döngü alanını artırmak, esas olarak damaklarınızı küçük antenlere dönüştürmek.

2. Kulağa hoş geliyor.

3. Referans kılavuzu V söylüyor _REF- V bağlanmalıdır _SSA da V bağlanmalıdır _SS . V _REF'i doğrudan toprağa bağlamanızı ve akıllı yerleşimleri kullanarak dijital akımları yoldan çıkarmaya çalışmanızı öneririm .

Önerilere gelince, 1 uF kapaklar tabana yerleştirmeyi planladığınız tek bileşenlerse, bunları üste yerleştirmenizi tavsiye ederim. Her iki tarafta bileşenler olduğunda, üretici ya kartı fırından iki kez geçirmeli ya da bileşenleri elle lehimlemelidir. Her ikisi de üretim maliyetini artıracaktır.

Bu yanıtı yararlı bulabilirsiniz .

Gerçekten ayrı düzlemler (bu tür uygulamalar hala var) kullandığım için çok az zaman var, ancak sizinki gibi bir devre için değil.

Bileşenlerin dikkatli bir şekilde yerleştirilmesi ve güç / zemine biraz düşünce iyi bir düzen elde etmenize yardımcı olacaktır.