Bakır, tek katmanlı PCB'ime yardımcı olur mu?

Bir adet 20x4 LCD, on sekiz adet 12x12 mm basma düğmesi ve üç adet LED içeren bir PCB'im var. Bu anakart 30 cm uzunluğunda bir şerit kablo ile bir Arduino Mega'ya bağlanır. Şimdi test sırasında bazen LCD'nin karardığını gördüm. Önceki PCB'mde bir toprak dökümü kullanmıyordum, ancak bir toprak dökümü kullanırsam, sistemim EMI gürültüsüne daha dayanıklı mı olacak?

Diğer yönleri üzerinde de çalışıyorum, ancak bu konuda tek katmanlı bir PCB'de zemin dökmek veya kullanmamak için uzman bir görüş istiyorum .

Açıklama için her iki PCB resmini de ekliyorum: bir tane ve bir bakır dökümü olmayan:

Tüm önerileri okuduktan sonra kafamda aşağıdaki anlayışa sahibim 1. VCC ve toprak hatlarını LCD arayüz hattının yakınına, yani sağ tarafa aktarın

2. Bakır dökerek geçiş yaparken daha az etkili olması için her düğmenin üzerindeki jumper bağlantılarını çıkarın.

3.R1, R2 ve R3 arasındaki mesafeyi artırın

4.LCD kontrol çizgileri ile sağ alt köşedeki düğme çizgileri arasındaki boşluğu artırın.

5. Daha fazla toprak hattı ekleyin (bundan emin değilim, ancak uzmanlar bunu önerdi)

6. LCD kontrolü ve veri hatları için iz mesafesini azaltacağından konektörü alttan üste yerleştirin, bu da gürültüye karşı daha bağışıklık kazanmasını sağlar?

Lütfen doğru yönde olup olmadığımı yorumlayın. Benim alanımda burada iki seçenek sadece büyük miktarda iki taraflı pcb yapmak gibi bir seçenek değil, aksi takdirde çok pahalı. Çin imalatında da durum aynı

Bir toprak dökümü, yetersiz topraklanmış bir tahtayı kurtarmak için pek olası değildir.

Bir toprak dökümü kendi başına bir zemin düzlemi değildir.

Toprak dökümü PCB üretimi için varsayılan değerdir, çünkü daha az bakırın kazınması gerektiği, çok katmanlı bir tahta daha mekanik olarak dengelenir ve daha termal olarak iletken, tüm iyi şeyler demektir.

Toprak dökülmeden tüm kritik sinyallerin yeterli bir toprak dönüş yoluna sahip olduğundan emin olmanız gerekir. Bunu dökmeden kontrol etmenin amacı, dökmenin resmi karıştırmasıdır, çok zorlaştırır, bu yüzden neler olduğunu görün.

Saatlerin ve çakmağın, kaynaktan lavaboya giden yakın bir toprak yoluna sahip olduğundan emin olun. Sinyal izlerine mümkün olduğunca yakın topraklama izleri ekleyin. Ani akım darbeleri çeken IC'lerde, güç ve toprak pimlerini kısa takip ederek dekuplaj kapaklarına sahip olduğundan emin olun. Besleme akımı değişikliklerinin istenmeyen yerlerde voltaj yaratmadığından emin olun, bu genellikle tüm güç yollarında bir topraklama yolu çalıştırmak anlamına gelir.

Belki yer takibi eklemek için yeriniz olmadığını hissediyorsunuz? Bir zemin yolu için yer yoksa, dökmenin bağlanıp zemin sürekliliğinizi doğru yerde sağlaması için yer yoktur. Tabii, başka bir yerde büyük bir döngü içinde bağlanarak bağlanabilir, ama bu doğru yer değil. Sağlam bir tahta istiyorsanız, doğru yerde uygun zemin sürekliliği sağlamanın bir alternatifi yoktur.

Zemin izlemeniz sıhhi olduğunda, zemin dökülmesini tekrar ekleyebilirsiniz. Zemin izlemeniz yeterliyse, elektrikle gerçekten ihtiyaç duyulmaz, ancak zarar vermez ve diğer tüm iyi şeyleri yapar.

Öte yandan, bir yer düzlemi başlangıçta tasarladığınız bir şeydir. Bu, parçaların üzerinden geçen parçalarla kesmediğiniz bir şey. Tüm sinyal parçalarını yönlendirdikten sonra, sonradan düşünülen bir şey değil. Tahtadaki en önemli orkestra şefidir, bu yüzden önce koyarsınız ve diğer parçaları eklerken ona bakarsınız.

AnalogSystemsRF'nin cevabını kontrol edin. Sana ne yapman gerektiğini söyledim ve bir dahaki sefere yapmalısın, sana şimdi ne yapabileceğini anlatıyor. Her ikisinin de gerekçeyi birleştirmeyi içerdiğini fark edeceksiniz.

Bakır tel 20 parçaları almak ve 20 adet lehim ÜZERİNDE GND GND, sinyaller. Başka bir deyişle, kayan GND "antenleri" nin bir kısmını birlikte kısaltın.

Sonra tekrar test edin.

Belki GND'den GND'ye 20 parça daha bakır tel ekleyin.

----------- GND hatalarının ne kadar kötü olabileceğini hesapla ----

Yüzer Yer Dolgusu parçalarının 4 "x 4" bölgesinden 4 "(0,1 metre) uzakta bir siyah tuğla akü şarj cihazını varsayalım. Siyah tuğla içindeki anahtarlama güç kaynağının 100 nanosaniyelik anahtarlama voltajında ​​200 volt olduğunu varsayalım; Anahtarlama düğümünün dış dünya tarafından görülebildiğini ve hızla değişen elektrik alanlarına neden olduğunu varsayın.

Toprak Dolgu parçalarına ne kadar yer değiştirme akımı endüklenir?

C (paralel plaka) = E0 * Er * alan / mesafe ~~ 9e-12 Farad / metre * A / D

Er = 1 (hava), Alan = 0,1 m * 0,1 m ve Mesafe = 0,1 m

C = 9e-12 * 0,1 m * 0,1 m / 0,1 m = 9e-12 Faz ölçer * 0,1 m = 0,9pF

C ==== 1pF yaklaşık

I = C * dV / dT = 1pf * 2v / nS = (1nF * 1 mil) * 2v / nS ve NANO iptal

I = 1 mil * 2v = 2 milliAmps, siyah tuğla anahtarlama oranı frekansında

Şimdi GND - GND direncini hesaplamamız gerekiyor. Mümkün olan en iyi kare yaklaşık 1 kare bakır folyodur (0.00050 (aslında 25 ° C'de 0.000498) ohm). Yüzen parçaları birbirine bağlayan 20 veya 40 adet tel ile, tellerin boyutu ve tellerin uzunluğu da GND - GND direncini etkiler, ancak tel çapı folyodan daha kalın olacaktır ve boşluklar 3 milimetredir (1/16 inç), bu yüzden sadece 2 kare folyo veya 0.0010 ohm olduğunu varsayalım (direnç sıcaklığa çok duyarlıdır: derece C başına% 0.4).

GND üzerindeki bir konum ile GND üzerindeki başka bir konum arasındaki voltaj farkı nedir? Ohm yasasını kullanın: I * R

Direnç 0.001 ohm ve I 0.002 amper olduğu varsayılırsa, voltaj sadece I * R veya 2 mili mili veya

2 mikroVolt (DC düşük frekans)

Endüktansa izin vermeli miyiz? Elbette. Çeşitli tel parçaları boyunca çeşitli paralel yollar ile, A noktasından B noktasına Endüktansın 10 nanoHenry olduğunu varsayalım (katı bir bakır levha yaklaşık 1 nanoHenry endüktansıdır. Daha iyi tahminlere ve hatta bir formüle hoş geldiniz). Z (5MHz'de 10nH empedansı veya 1 / (2 * 100nanoSecond)) + J 0.031 ohm'dur. Z (1GHz'de 1nH) = + j6.28 ohm. Z (1MHz'de 1nH) 6.28 / 1.000 = 0.00628 ohm'dur. 5MHz'de Z, 0.031 ohm'da 5X daha büyüktür. Hesap makinesine ihtiyacımız olmadığına dikkat edin.

Voltaj nedir? I * Z veya 2ma * 0.031 ohm, = 0.062 * milli, = 62 mikro Volt.

Böylece, kayan Toprak Dolgusu parçaları arasına eklediğiniz 20 veya 40 parça telden akımlar aktığından, Topraktan Toprağa bazı (küçük, ancak SIFIR değil) voltaj tahmin ediyoruz.

62 mikroVolt (AC, 5MHz'de)

Ground MIGHT yardım (ama diğerleri gibi ben de şüphelerim var) dökülen, ama ben bu şerit kabloya ilk şüpheli olarak bakmak istiyorum.

Eğer 0,1 inçlik bir şeritten 0,05 inçlik bir şeritli iki sıralı bir konektöre (Eski PATA kablosunu düşünün) değiştirdiyseniz, zemine sinyal ile serpiştirebilirsiniz ve bu bence yardımcı olabilir.

LCD kontrol çizgilerinizin sağ tarafa doğru ilerlediğine dikkat çekiyorum, LCD topraklama sola doğru koşarken, bu SI perspektifinden soluktur. Veri ve toprak mümkün olduğunca birlikte yönlendirilmelidir (Ayrıca güç!) Ve anahtar matrisi ikisiyle de ilgili olmadığından, güç ve toprak pimlerini LCD kontrol hatları arasında olacak şekilde hareket ettirirdim.

Yer döngüleri konusunda, KİM BAKIYOR! Akım döngüler halinde akar (her zaman), bunu kolaylaştırır, bu durumda bu döngüler arasında çok az voltaj geliştirilir veya bu durumda döngü boyunca çok fazla voltaj geliştirilmesini zorlaştırabilirsiniz, genellikle çok sayıda küçük ilmek bir büyük olanı yener.

Oh, bir ayrıntı, ancak anahtar matrisine bazı diyotlar eklemeyi düşünebilirsiniz, aynı anda basılan iki anahtarı daha makul bir şekilde kullanmanıza izin verebilir.

LCD'niz hatalı kontrast trimpotu nedeniyle muhtemelen kararıyor. Bunun yerine sabit dirençler kullanmak daha iyidir. Topraklama sorun değil

Bu anahtarlardaki parçaları temizleyebilirsiniz.
Sol alt ve sağ pedler, sol üst ve sağ üst kısımda olduğu gibi dahili olarak birleştirilir. Basit bir izi doğrudan (örneğin) B1, B4, B7 ve BX arasında çalıştırabilirsiniz. Her anahtardaki ONE pinine birleştirmeler eklediğinizde daha temiz bir düzen elde edersiniz.

Zemin dökmek ile "adalar" yapmaktan kaçının. Her alanın birbirine bağlanması gerekir. Aralarında daha iyi bir dökülme sağlamak için R1, R2 ve R3'ü bile dağıtabilirsiniz.

LCD sadece bazen Boşları ve ben AİTTİR yana bu dökmek, seri üretim için değil Olabilir gidiyorsun tutmak için yeterli olacak. Hala daha iyi bir çözüm olarak çift taraflı bir tahta tavsiye ediyorum.

EMI ile savaşmak için akımın iki yönlü bir endişe olduğunu unutmayın. Tek taraflı ile sınırlıysanız, dönüş yollarını birbirine yakın bir yere koyun.

Sinyal yollarındaki bazı düşük değerli seri dirençler devrenin yayılma olasılığını azaltır. PCB'ye giren veya PCB'den çıkan her sinyal, IC'ye gitmeden önce bir dirençten geçmelidir.

Kitlesel şeyler üretip üretmeyeceğinizi bilmiyorum, ancak prototip yapsaydım, çift taraflı bir tahta kullanırdım, tahtanın bir tarafına direnerek püskürtürdüm, bu ortak zemin olurdu, toprak bağlantıları için pedleri dahil ederdim devre tarafında, ve ilkel delik delme lehimleme kullanın.

Şerit kabloyu en iyi şekilde iki kabloya bölerdiniz, bir gruptaki düşük frekans, diğer gruptaki HF.