माइक्रोकंट्रोलर के लिए पीसीबी लेआउट पर विवरण

अद्यतन : अनुवर्ती प्रश्न परिणामी पीसीबी लेआउट पर मेरे ले दिखाता है।

मैं अपना पहला बोर्ड यूसी के साथ बिछा रहा हूं (मुझे एम्बेडेड सिस्टम का उपयोग और प्रोग्रामिंग में उचित मात्रा में अनुभव मिला है, लेकिन यह पहली बार है जब मैं पीसीबी लेआउट कर रहा हूं), एक एसटीएम 32 एफ 103, यह एक होगा मिश्रित संकेत बोर्ड एसटीएम के आंतरिक डीएसी और एसपीआई के माध्यम से कुछ बाहरी डीएसी का उपयोग करके, और मैं ग्राउंडिंग के बारे में थोड़ा उलझन में हूं।

इन सवालों के जवाब:

स्पष्ट रूप से कहा गया है कि मेरे पास यूसी के लिए एक स्थानीय ग्राउंड प्लेन होना चाहिए, जो कि एक बिंदु पर वैश्विक जमीन से जुड़ा हो, और एक स्थानीय पावर नेट, उसी बिंदु के पास वैश्विक शक्ति से जुड़ा हो। तो यह मैं क्या कर रहा हूँ। मेरी 4 लेयर स्टैक तब है:

स्थानीय जीएनडी प्लेन + सिग्नल, यूसी, यह 100nF डिकॉप्लिंग कैप और क्रिस्टल है
वैश्विक जीएनडी, विअस को छोड़कर अखंड। हेनरी ओट जैसे स्रोतों के अनुसार , जमीन का तल अनिश्चित है, जिसमें डिजिटल और एनालॉग खंड शारीरिक रूप से अलग हैं।
बिजली, आईसी के तहत एक 3.3V विमान, 3.3V बाहरी डीएसी के लिए मोटी निशान, एनालॉग सेक्शन में वोल्ट के वितरण के लिए मोटा निशान । $\pm15$
संकेत + 1uF डिकूपिंग कैप

आगे बोर्ड पर दूर एनालॉग घटक और संकेत ऊपर और नीचे की परतों पर हैं।

तो सवाल:

क्या मुझे यूसी के तहत वैश्विक जमीन को तोड़ना चाहिए, या स्थानीय एक के तहत पूरा ग्राउंड प्लेन रखना अच्छा है?
$\pm15$
मैं यूसी के एडीसी और डीएसी दोनों का उपयोग कर रहा हूं, और बोर्ड के एनालॉग सेक्शन में एक संदर्भ वोल्टेज उत्पन्न कर रहा हूं, जिसे मैं पावर प्लेन पर ट्रैक के साथ यूसीआर के वीआरए + पिन पर लाता हूं। मुझे Vref- पिन: लोकल ग्राउंड, ग्लोबल ग्राउंड को कहां से कनेक्ट करना चाहिए या पावर प्लेन पर अलग से ट्रैक बनाकर इसे एनालॉग सेक्शन में ग्लोबल ग्राउंड से जोड़ना चाहिए, जहां ग्राउंड शांत होना चाहिए? शायद जहां संदर्भ वोल्टेज उत्पन्न होता है के पास? ध्यान दें कि STM32 पर Vref- एनालॉग ग्राउंड VSSA पिन (जो मुझे लगता है कि स्थानीय GND प्लेन में जाता है?) से अलग है।

यहाँ डिजाइन पर कोई अन्य टिप्पणी बेशक स्वागत है!

— टीमो
स्रोत

बहुत सारे खोज प्रश्नों के परिणामस्वरूप अच्छी टिप्पणियों के साथ बहुत सारे उत्तर मिले। हालाँकि जो अच्छा अभ्यास है उसका बहुत कुछ अध्ययन करके सीखा जा सकता है कि दूसरों ने क्या किया है। बहुत सारी अच्छी गुणवत्ता (समान 4 परत) मिश्रित सिग्नल पीसीबी लें और बड़े घटकों को हटाने के लिए एक भयानक वायु उपकरण का उपयोग करें। जांच करें कि पावर वायस कैसे प्रबंधित किया जाता है। आप पेशेवर डिजाइनरों से सबसे अच्छा अभ्यास सीखना चाहते हैं क्योंकि कुछ सामान कभी भी किताबों में नहीं मिलता है, यह सिर्फ अंगूठे के घर के नियमों में है, मौखिक और (कंधे से अधिक) निकटता परंपरा द्वारा प्रेषित है। सस्ते उपभोक्ता डिजाइनों पर उतना ध्यान न दें।

— KalleMP

जवाबों:

जरूरी नहीं कि आपको माइक्रो के लिए लोकल ग्राउंड प्लेन ही चाहिए । स्थानीय मैदान सूक्ष्म के नीचे केंद्रीय बिंदु के साथ एक तारा हो सकता है, जो कि जहां यह तारा मुख्य जमीन से जुड़ा हुआ है, उदाहरण के लिए।

यदि आपके पास कम से कम 4 परतें हैं, तो यह एक परत को माइक्रो के तत्काल आसपास के क्षेत्र में स्थानीय जमीन पर समर्पित करने के लिए समझ में आता है। यदि यह रूटिंग को बहुत कठिन बनाता है या यह एक दो परत वाला बोर्ड है, तो बस स्टार कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करें। मुख्य बिंदु यह है कि मुख्य जमीन के विमान से माइक्रो द्वारा खींची गई हाई फ्रीक्वेंसी पावर को चालू रखा जाए। यदि आप ऐसा नहीं करते हैं, तो आपके पास एक ग्राउंड प्लेन के बजाय एक केंद्र-खिलाया गया पैच एंटीना है।

माइक्रो पावर पिन से लूप, बाइपास कैप से, माइक्रो ग्राउंड पिन से मुख्य ग्राउंड प्लेन को पार नहीं करना चाहिए। यह वह जगह है जहां उच्च आवृत्ति बिजली की धाराएं चलेंगी। ग्राउंड पिन को एक जगह मुख्य जमीन से कनेक्ट करें, लेकिन बाईपास कैप के ग्राउंड साइड को मुख्य मैदान से अलग से न जोड़ें। बाईपास कैप के ग्राउंड साइड का माइक्रो के ग्राउंड पिन से अपना कनेक्शन वापस होना चाहिए।

माइक्रो और बोर्ड के अन्य हिस्सों के बीच जाने वाले डिजिटल सिग्नल में अभी भी छोटा लूप एरिया होगा क्योंकि माइक्रो इसके ग्राउंड पिन के करीब मुख्य जमीन से जुड़ा होगा।

— ओलिन लेट्रोप
स्रोत

ओलिन, यदि आप अपने "पैच एंटीना" सिद्धांत को वापस करने के लिए कुछ संदर्भ पोस्ट कर सकते हैं, तो इसकी सराहना की जाएगी।

— आयुध

@Timo: Vref- पिन बहुत कम धारा खींचता है, और इसका उपयोग A / D के लिए 0 संदर्भ के रूप में किया जाता है। यह सीधे अपने निजी माध्यम से मुख्य जमीन के विमान से जुड़ा होना चाहिए।

— ओलिन लेट्रोप

@Arm: मैं यह नहीं कह रहा हूँ कि जमीनी तल ठोस नहीं होना चाहिए। यह उस तरह से है जैसे प्रोसेसर की जमीन इससे जुड़ी है जो मायने रखती है। बारीकी से देखें, और आप मुख्य ग्राउंड में एकल कनेक्शन के साथ एक स्थानीय ग्राउंड नेट देख सकते हैं। इसके अलावा, बहुत बार आप सर्वोत्तम प्रथाओं से कम के साथ दूर हो सकते हैं। ओपन सोर्स प्रोजेक्ट्स को फ़ील्ड विफलताओं की लागत के बारे में चिंता करने की ज़रूरत नहीं है या यह 10000 मामलों में 1 है जहां यह काफी सही काम नहीं करता है, या उत्सर्जन सीमाओं के बारे में भी कई बार (यह कानूनी नहीं है, लेकिन बहुत कम होने की संभावना है एफसीसी नोटिस करने जा रहा है)।

— ओलिन लेथ्रोप

Vref + पिन के साथ समस्या यह है कि आप इसे बंद रखना चाहते हैं। आप इसके बारे में चिंतित नहीं हैं कि यह बाकी सिस्टम को प्रदूषित कर रहा है। यदि आप इसका उपयोग कर रहे हैं, तो यह संभवतः एक अलग नियामक से आ रहा है। आप इसके बाईपास कैप के दूसरे हिस्से को मुख्य जमीन से जोड़ सकते हैं, या इसे एनालॉग ग्राउंड पिन से जोड़ सकते हैं यदि इस चिप में एक है, तो उस नेट को एनालॉग ग्राउंड पिन के पास मुख्य जमीन से कनेक्ट करें।

— ओलिन लेट्रोप

@ बिप: फिर से, स्थानीय मैदान एक विमान नहीं है।

— ओलिन लेट्रोप

नहीं तुम्हे नहीं करना चाहिए। और तथाकथित "स्थानीय जमीन" से छुटकारा पाएं। जब आप इस स्थानीय मैदान को लागू करते हैं, तो आप सभी डिजिटल संकेतों के साथ क्या सोचते हैं? आपको हेनरी ओट के लेख में जवाब मिलना चाहिए जिसे आपने लिंक किया है, चित्र 1।

निश्चित रूप से, आपके पास स्थानीय जमीन और जमीनी विमान के बीच एक संबंध है, लेकिन आप जो कुछ भी करते हैं, वह लूप क्षेत्र को बढ़ाता है, अनिवार्य रूप से आपके अंशों को छोटे एंटीना में बदल रहा है।
यह अच्छा प्रतीत होता है।
संदर्भ पुस्तिका में कहा गया है कि V _REF- को V _SSA से जोड़ा जाना चाहिए जो बदले में V _SS से जुड़ा होना चाहिए । मेरा सुझाव है कि आप केवल V _{REF को} सीधे जमीन से जोड़ते हैं और चालाक प्लेसमेंट का उपयोग करके डिजिटल धाराओं को रास्ते से बाहर रखने का प्रयास करते हैं।

सुझावों के लिए, यदि 1uF कैप केवल घटक हैं जिन्हें आप तल पर रखने की योजना बनाते हैं, तो मेरा सुझाव है कि आप उन्हें शीर्ष पर रखें। जब आपके पास दोनों तरफ घटक होते हैं, तो निर्माता को दो बार ओवन के माध्यम से बोर्ड चलाना होगा, या घटकों को हाथ से मिलाप करना होगा। जो दोनों विनिर्माण लागत में वृद्धि करेंगे।

— Armandas
स्रोत

आप ओट लेख का एक लिंक शामिल करना चाह सकते हैं जिसका आप संदर्भ दे रहे हैं।

— एकोहेल्समिथ

@akohlsmith मैं ओपी के रूप में एक ही लेख की बात कर रहा था, लेकिन अब एक लिंक जोड़ा।

— १

एनालॉग सेक्शन में नीचे की तरफ काफी सारे कंपोनेंट्स हैं, इसलिए यह सिर्फ बड़ी डिकॉप्लिंग कैप नहीं है।

— टिमो

क्षमा करें, मैं वास्तव में आपके उत्तर के आधे और ओलिन के आधे हिस्से को स्वीकार करना चाहता था यदि ऐसा संभव था, लेकिन ओलिन के साथ जाने का फैसला किया क्योंकि स्थानीय जमीनी विमान वह है जो मैं कर रहा हूं (जैसा कि दूसरे प्रश्न में देखा गया है)

— टिमो

आपको यह उत्तर उपयोगी लग सकता है।

बहुत कम बार मैं वास्तव में अलग विमानों का उपयोग करता हूं (ऐसे अनुप्रयोग अभी भी मौजूद हैं), लेकिन आपके जैसे सर्किट के लिए नहीं।

घटकों का सावधानीपूर्वक प्लेसमेंट और शक्ति / जमीन पर थोड़ा सा विचार आपको एक अच्छा लेआउट प्राप्त करने में मदद करना चाहिए।

— पीटर स्मिथ
स्रोत