Crystal, PCB Layout

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He completado algunos diseños de placa de circuito antes, sin embargo, esta es la primera vez que hago un diseño con un oscilador / MCU. Después de leer un poco (a través de este sitio y las hojas de datos), he creado el siguiente diseño.

Especificaciones:

  • tablero de 2 capas
  • Cristal de 16MHz (paquete 5x3 SMD)
  • MCU TQFP44

* Tenga en cuenta que las conexiones a tierra locales en la capa superior (MCU) se dibujan sobre la serigrafía. Esto se hizo en MSPaint para aumentar la legibilidad.

Aquí están las pautas que he tratado de seguir hasta ahora.

  • Minimizar la distancia entre el cristal y MCU
  • Haga coincidir las longitudes de rastreo para los pines Osc_In y Osc_Out en MCU
  • Mantenga los condensadores de carga cerca del cristal
  • Colocar tierra en la capa inferior debajo del cristal
  • Cree energía local y tierra para MCU / cristal

Después de hacer lo anterior, tengo algunas preguntas.

  1. ¿Es este un diseño aceptable?
    • ¿Me he perdido completamente la marca en alguna guía?
  2. A 16MHz, ¿debería colocar un anillo protector alrededor del cristal?
  3. ¿Deben los condensadores de carga ir entre el cristal y la MCU o están bien donde están?
pregunta M.B.

1 respuesta

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A 16MHz, los trazados de longitud combinada no proporcionarán ningún beneficio. Sin embargo, la clave es asegurarse de que sus rutas de retorno de GND sean cortas y que las líneas de cristal estén aisladas de las trazas sensibles a la temporización, como las líneas Uart RX o Reset, o cualquier otra traza funcional a la que la sincronización acoplada pueda causar interrupciones falsas o funcionalidad no deseada. Para la conexión a tierra, sugeriría colocar algunas vías cerca de las rutas de GND de los condensadores de carga en lugar de confiar en la traza de GND a la MCU. En general, coloco un 0.2 / 0.4mm a través de cada pad de tierra del componente de señal donde sea posible y al menos 3 vías de 0.4 / 0.8mm para componentes propensos a la energía o transitorios. La regla general para el ruido / alta velocidad es mantener la impedancia de tierra lo más baja posible.

Su diseño no indica si el vértice del polígono en la capa inferior está molido, pero en caso de que así sea, sugeriría que lo haga con algunas vías de GND y aplique un relleno de GND de polígono en la capa superior una vez que su diseño esté completar. Intente unir las líneas de alta velocidad o sensibles al ruido con las vías de GND.

También, tenga en cuenta las salidas del panel de rastreo que no están a 90 *. Los ángulos agudos entre las almohadillas y las trazas resultarán en "trampas de ácido" durante el proceso de grabado y, en el caso de los PCB grabados a mano, es posible que no se graben correctamente.

Considera también el plano local para VDD. Las áreas de cobre más grandes serán más susceptibles al ruido que las trazas amplias con una conexión a tierra cercana. Generalmente, prefiero colocar dicho relleno de poder en las capas internas entre los planos GND para el escape BGA. Si su capa superior tiene que estar llena de GND, esto no será un problema siempre que esté bien desacoplada.

¡La mejor de las suertes!

    
respondido por el Martin

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