Rutas de retorno actuales: ¿cuál de los dos es el mejor diseño?

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¿Debería la ruta de retorno a tierra de este microcontrolador ser forzada a través del capacitor de derivación gnd pin como en la primera imagen, o será mejor si se deja flotando en el plano GND (verde) como en la segunda imagen?

EDIT:

Ese gran y feo condensador de derivación muy lejano: Soy bastante malo en soldar SMDs a mano y esto es lo que va a pasar con este tablero ... y ya ordené mis partes ... y, solo se ejecutará a 1 MHz y 3.3V ... ¿Todavía parece una mala elección? Solo lo necesito para hacer que el tablero funcione razonablemente bien para el nivel de pasatiempo.

con respecto a la colocación más cercana SMD frente a la colocación de la tapa THT: no tengo claro cuál debe ser el espacio THT. El IPC2211a estándar se refiere

  • espacio libre de 0,13 mm en la tabla 6.1 en la página 43: primera fila, columna A6
  • Espacio libre de 0,75 mm en la sección "8.1.8 Separaciones" en la página 58

Fui del lado seguro con 0.75, pero tal vez no entendí bien y es 0.13 ¿Te gustaría comentar sobre eso? Tal vez sea una respuesta para este qeustion

    
pregunta kellogs

2 respuestas

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No está claro qué es el "condensador de derivación". Veo dos almohadillas de agujero pasante más algunas de las almohadillas del microcontrolador. Solo puedo asumir que estas dos almohadillas son para el capacitor de derivación, aunque eso no tiene mucho sentido.

¡Primero, use una tapa de desvío SMD! Ni siquiera puedo adivinar lo que estaba pensando, pero usar una tapa de desvío a través de un orificio es ridículo aquí. Las tapas SMD tendrán menos inductancia en serie. Son más pequeños y se pueden colocar más cerca del micro. Sus conexiones ya están en el mismo plano que los pines del micro, por lo que simplifican el enrutamiento al no ocupar espacio en otras capas. Como beneficio adicional, son más fáciles de soldar a mano, más baratos de instalar con fabricación automatizada y más baratos de comprar.

Para responder a su pregunta, ninguno de los dos diseños es bueno porque están gravados con la tapa de agujero pasante, pero el concepto superior es algo mejor. Aún mejor sería que la conexión a tierra desde la tapa se conecte directamente al pin de GND justo debajo del pin de alimentación, y no al punto de estrella de tierra local.

Mantenga las corrientes de derivación locales y los bucles pequeños.

Veo que estás recibiendo algunos malos consejos en otras respuestas. No, no ejecute la corriente de retorno del límite de derivación en el plano de tierra.

Piense en el microcontrolador como una fuente de corriente de alta frecuencia entre la alimentación y la tierra. La tapa de derivación es la derivación de esas corrientes de alta potencia. Mantiene estable el voltaje de la fuente de alimentación local a pesar de la corriente de ruido. Debe estar conectado con cables cortos para hacer bien su trabajo.

Sin embargo, desea mantener esas corrientes de ruido de alta frecuencia fuera del plano de tierra. En su diseño inferior, su plano de tierra ahora es una antena de parche central.

Aquí hay un fragmento de un diseño reciente que hice:

EldispositivoQFPde44pinescercadelmedioesunmicrocontrolador.Tienetresparesdepinesdepotenciaytierraprincipales.EstosseomitenenC19,C20yC26.Estaesunatabladecuatrocapas,contodomenoselplanodetierraenlacapa3mostrado.Lastresclavijasdetierraestánunidasenlacapasuperior(roja)enelcentrodebajodelmicro.EsepuntoestáligadoalsueloprincipalporlasalmohadillasdedobleorificioconlaetiquetaSH3.

LosdispositivosSHxsonloqueyollamo"cortos". Estas construcciones son solo conexiones en la placa de circuitos, pero permiten que cada lado de la conexión sea una red diferente en Eagle. Esto garantiza un único punto de conexión entre la red de tierra del microcontrolador local y la tierra principal, y me permite ubicar explícitamente donde se encuentra ese punto de conexión.

C21 (sobre el micro) pasa por alto la potencia analógica y la conexión a tierra. Nuevamente, la tapa de derivación se encuentra inmediatamente entre las dos clavijas de alimentación y tierra. Sin embargo, en este caso, la conexión a tierra analógica se conecta a la conexión a tierra principal con una vía inmediatamente en la conexión. Esto se debe a que ese pin se utiliza como la tensión de referencia analógica para el A / D. La corriente de derivación aún fluye en un pequeño bucle local entre los dos pines y el C21, pero el pin de tierra analógico obtiene una conexión a tierra limpia. En este caso, también filtré la potencia analógica a través del chip inductor L5.

Las conexiones de alimentación pueden ser un poco más peligrosas cuando practicas una buena derivación. La potencia de 3.3 V es la traza de grasa que se conecta a C20 (parte inferior), C19 (izquierda) y L5 (parte superior). C26 (derecha) no se conecta a la alimentación. Está en el pin Vcap para estabilizar el regulador de voltaje interno en el micro.

Tenga en cuenta que las conexiones de cristal también están conectadas a tierra a la red local. El cristal es Y1 (izquierda), y sus tapas de filtro y carga son C24 y C25. El suelo de estas tapas vuelve al suelo del microcontrolador local, no al suelo principal. Para evitar que se irradie, no desea que las señales de cristal de MHz se ejecuten en el suelo principal.

Para referencia, aquí hay un fragmento del esquema que muestra este microcontrolador y sus conexiones de energía, tierra y cristal:

Elpuntoesdaralascorrientesdebuclelocalesbuenasycortasparaquefluyan,yparamantenerestascorrientesfueradelterrenoprincipal.Lapotenciaprincipalylascorrientesdetierrasolodebenserlapotenciatotalylacorrientedetierraqueentranysalendelsubsistema.

Lascorrientesderetornoatierradesdelasseñalesdigitalesqueentranysalendelamicroacualquierotrolugarseejecutaránatravésdelatierraprincipal.Paraesoestá.Esocausaráalgoderadiacióndesdeelplanodetierra,peromuchomenosquesilascorrienteslocalesloexcitarancomounaantenadeparche.

Entroenmásdetallessobreestoen enlace .

    
respondido por el Olin Lathrop
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Cada pin de tierra del IC debe ir directamente al plano de tierra como en la segunda imagen. No deben estar aislados, agrupados y conectados a tierra a algún punto remoto aleatorio en el plano de tierra a través de una larga huella inductiva como en su primera imagen.

Si el capacitor de derivación está en el lugar correcto es otra cuestión. También parece tener un rastro muy largo que conduce a (probablemente) el pin de alimentación del IC. Los condensadores de bypass de orificio pasante no ofrecen la impedancia de bypass más baja, los tipos SMD son mejores. Si está preocupado por su distribución, corrija los problemas del condensador, el IC está bien con las patas de tierra conectadas a tierra.

    
respondido por el Neil_UK

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