MCU ब्रेकआउट बोर्ड के लिए PCB लेआउट प्रश्न

Question

मैं उस बोर्ड को रूट करने का प्रयास कर रहा हूं जो अनिवार्य रूप से, LPC23xx / LPC17xx MCU के लिए एक ब्रेकआउट है। मैंने इस जटिलता से पहले कभी भी कुछ भी नहीं किया है, और मुझे चिंता के कुछ क्षेत्र हैं। मुझे पता है कि एक चार-परत पीसीबी इष्टतम होगा, लेकिन मैं एक शौक़ीन हूं, और इसे चार-परत बोर्ड में बदल देना व्यावसायिक रूप से उपलब्ध विकल्पों के रूप में महंगा होगा। मैंने अपने डिज़ाइन को दो-परत वाले व्यावसायिक बोर्डों के एक जोड़े पर आधारित किया है, इसलिए मुझे पता है कि यह काम करना संभव है। सबसे पहले, यह ज्यादातर राउटेड बोर्ड है (दाईं ओर सभी यूएसबी मशीनरी को अनदेखा करें, मैंने यह सुनिश्चित करने के लिए भी निर्णय नहीं लिया है कि क्या इसे शामिल करना है) (भी, मुझे पता है कि सिल्क्सस्क्रीन डरावनी है, मैंने अभी तक काम नहीं किया है ):

1) मेरे पास चिंता का एक क्षेत्र MCU और क्रिस्टल के बीच निशान की लंबाई है (एक RTC के लिए है, दूसरा MCU के लिए है)। वे दोनों में से किसी भी बोर्ड से अधिक नहीं हैं, जिस पर मैंने अपना डिज़ाइन आधारित किया था, लेकिन मैं थोड़ा सत्यापन करना चाहूंगा।

2) मेरे पास एक और चिंता का विषय है। मुझे पता है कि, सामान्य तौर पर, बहुत अधिक डिकूप्लिंग जैसी कोई चीज नहीं होती है, लेकिन इस मामले में, मैं अंतरिक्ष पर छोटा हूं, इसलिए मैंने सभी वीसीसी / जीएनडी जोड़े (बहुत कुछ!) को डिकोड नहीं किया है। दोनों बोर्डों के आधार पर मैंने अपने डिजाइन में केवल 2 डिकूपिंग कैप्स हैं, और मेरे पास तीन हैं, इसलिए मैं वहां अच्छा हो सकता हूं। क्या मुझे कम से कम एक या दो और काम करने चाहिए?

3) मैंने नीचे की परत पर लगभग-अटूट जमीनी तल प्रदान करने के लिए काफी मेहनत की है। यह केवल एक जोड़े में टूटा है, एक के माध्यम से छेद के लिए (जो मुझे लगता है कि वास्तव में पैड होना चाहिए) क्रिस्टल में से एक पर, और दूसरा वीसीसी से एमसीयू के लिए लार्गी मार्ग है। क्या मेरा ग्राउंड प्लेन ठोस है?

4) बिजली वितरण मेरे लिए एक विशेष समस्या थी ( मेरा पिछला प्रश्न यहाँ देखें )। अंत में मैंने MCU के तहत एक बड़ा भरने के लिए चुना, और इसे एक बड़े ट्रेस के साथ VCC पिन तक हुक दिया। क्या यह बिजली वितरण की स्वीकार्य रणनीति है? अगर मैं 4-लेयर बोर्ड के साथ काम कर रहा था, तो मैं VCC के लिए एक पूरी लेयर का उपयोग करूंगा, लेकिन मैं लागत कारणों से 2-लेयर के साथ रहना चाहता हूं।

कुल मिलाकर, मैंने यहाँ कैसे किया है? क्या यह बूट करने की संभावना है, या मुझे ड्राइंग बोर्ड पर वापस जाना चाहिए?

Comments

+1, बढ़िया सवाल। मैं खुद जवाबों की प्रतीक्षा कर रहा हूँ।

— अवकर

एक नोट: बहुत ज्यादा डिकूप्लिंग के रूप में ऐसी चीज है। यदि आप अभी-अभी सभी जगह पर वर्तमान में आवश्यक कैप को फेंकते हैं तो आप अपने बोर्ड को बढ़ाते हैं। यदि यह बहुत अधिक हो जाता है तो आप इसकी आपूर्ति करने में सक्षम नहीं हो सकते हैं और आपके बोर्ड का व्यवहार बदल जाएगा।

— गुस्साए

@AngryEE मुझे लगता है कि आप "VSS / VCC जोड़ी" नियम के अनुसार एक डिकॉप्लिंग कैप का पालन करके उस तरह की समस्या के बारे में कभी चिंता नहीं करेंगे?

— मार्क

Answer 1

1) क्रिस्टल को इस तरह से रूट नहीं किया जाना चाहिए। निशान कम और यथासंभव सममित होना चाहिए। आपको एक ही बिंदु में कैपेसिटर को जीएनडी से जोड़ना चाहिए, ताकि आप ग्राउंड प्लेट से कोई शोर नहीं उठा रहे हैं। यह आरटीसी क्रिस्टल के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। यदि आप अशुभ हैं, तो वर्तमान रूटिंग के साथ आपको पीढ़ी की शुरुआत / विफलता के साथ समस्या हो सकती है।

2) ARM के लिए मेरा सिंगल-लेयर बोर्ड चेकआउट करें: http://hackaday.com/2011/08/03/an-arm-dev-board-you-can-make-at-home/ - यहां तक ​​कि यह बुरा सपना है (केवल 1 डिकूपिंग कैप)। यहां आपके पास जो भी काम है, उसे सावधानी से करें। आप बोर्ड के पीछे कुछ अतिरिक्त कैप (जैसे 25uF इलेक्ट्रोलाइटिक + 2.2uF सिरेमिक) जोड़ सकते हैं, आपके पास वहां बहुत जगह है, और वीसीसी और जीएनडी दोनों एक साथ हैं। केवल एक चीज जो मुझे पसंद नहीं है वह है आपके कैप के पतले निशान। उन्हें यथासंभव चौड़ा होना चाहिए। मेरे डिजाइन में, केवल संधारित्र 2 मिमी-चौड़े निशान की तरह जुड़ा हुआ था।

इसके अलावा, C5 को देखें: आप इसे दाईं ओर थोड़ा आगे बढ़ा सकते हैं, टोपी के करीब ले जा सकते हैं और इसे छोटे चौड़े ट्रैक से जोड़ सकते हैं। जब आप चिप के नीचे होते हैं, तो आपके पास व्यापक ट्रैक नहीं हो सकते। C6 और C7 के लिए समान है।

इसके अलावा, अगर आप घर पर इसका निर्माण करने जा रहे हैं, तो आपको QFP चिप्स के तहत vias बनाने में समस्याएँ होंगी।

3) ग्राउंड प्लेट पर्याप्त से अधिक है। चिप के नीचे एक वर्ग को छोड़कर ठोस जमीन विमान की आवश्यकता नहीं है जहां सभी डिकूपिंग कैप जुड़े हुए हैं, यह ग्राउंड शोर के साथ मदद नहीं करेगा। नियंत्रित प्रतिबाधा के लिए ग्राउंड प्लेट की आवश्यकता होती है, जो आपके मामले में महत्वपूर्ण नहीं है। लेकिन संपर्कों के लिए आपका जीएनडी कनेक्शन यथासंभव व्यापक होना चाहिए। यह सामान्य नियम है: वीसीसी और जीएनडी नेट में व्यापक ट्रैक होना चाहिए।

4) हाँ, यह कम गति वाले एआरएम के लिए पूरी तरह से ठीक है।

मेरे मामले में मेरे पास कोई बैक साइड भी नहीं था, और यह अभी भी काम कर रहा था ;-) अगर आप किसी कारखाने में निर्माण कर रहे हैं तो सुधार की एकमात्र बात चिप के बीच में नीचे की परत पर एक छोटा वीसीसी वर्ग है, और कनेक्ट करें 1. के बजाय कुछ 4-9 वीआईएएस का उपयोग करके यह शीर्ष पर है। वीसीसी और जीएनडी विमानों के लिए आपको हमेशा कम से कम प्रतिरोध और अधिष्ठापन की आवश्यकता होती है ताकि कैप्स आसानी से शोर को फ़िल्टर कर सकें => आपको व्यापक और छोटी पटरियों और अधिक समानांतर vias की आवश्यकता होती है । लेकिन इस विशिष्ट डिजाइन में यह एक आवश्यकता नहीं है।

इसलिए, यह अब बिना संशोधनों के भी काम करेगा। उल्लेखित परिवर्तनों के बाद यह सही होगा।

Comments

जानकारी के लिए धन्यवाद! मैं इस बोर्ड का निर्माण करने की योजना बना रहा हूं, क्योंकि यह काफी छोटा है कि डॉर्कबॉटडीडीएक्स जैसी चीज व्यावहारिक रूप से कुछ भी नहीं कर सकती है। LPC23xx 72 MHz है, और LPC17xx 100 MHz है। जब आप कम गति वाले एआरएम कहते हैं, तो आप LPC17xx भी शामिल हैं?

— मार्क

हां, मुझे लगता है कि यह 'लो-स्पीड' की बढ़त है

— BarsMonster

मैं टोपी को फिर से भरने पर सहमत होगा; टूटे हुए ग्राउंड प्लेन के निशान ईएमआई चिंता (उच्च आवृत्तियों पर) हो सकते हैं, लेकिन अगर यह सिर्फ एक शौक बोर्ड है, तो मैं इसके बारे में चिंता नहीं करूंगा।

— dext0rb