Problema del ruido de la línea eléctrica

En los diseños sin capa de plano de potencia, debería preferir la potencia de los dispositivos de mayor potencia para enrutar por separado de la potencia a los dispositivos de menor potencia y cuidar de las rutas de retorno tanto como sea posible. Eso significa que, si tiene motivos de preocupación, dirija la alimentación del LED y su retorno a tierra por el mismo camino para evitar interferencias.

Sin embargo, tengo que estar de acuerdo con Laszlo, que en un esquema de solo dominio digital, unos pocos milivoltios no te van a dar mucha pena.

Pero si aún desea mejorar la inmunidad al ruido, puede colocar 10uF o 22uF adicionales o algo en ese rango, dependiendo de la cantidad de "ick" que su suministro pueda introducir al lado de los pines que alimentan el suministro. LCD, solo para quitar el borde.

Además, debe conectar las capacidades de desacoplamiento (82nF ~ 330nF, según sus propios requisitos de corriente transitoria) tan directamente como sea posible a los pines de sus dispositivos digitales.

Si aún tiene preocupaciones, unos pocos uH en el camino hacia el uC junto con una cerámica de 10uF extra ayudarán mucho, pero tenga en cuenta que esto tiene implicaciones serias si el uC comienza a cambiar las cosas con varios mA transitorios que salen de sus pines de E / S. Usted corre el riesgo de aumentar efectivamente lo que nota de sus propias salidas de encendido / apagado, por lo que debe guardar esto hasta el final si ha demostrado en una configuración de prueba que el ruido entrante le molesta más de lo que espera causar. . (O ha podido simular / calcular los efectos y pesarlos o puede usar esos resultados para ajustar los valores de los componentes para los polos / ceros correctos, etc.)

En cuanto a su diseño de Crystal, me parece bien. No estaría demasiado preocupado por la ruptura y el reintento, ya que el anillo puede funcionar como un recordatorio para permitir el aislamiento. Una cosa en la que podría pensar si desea una precisión excepcionalmente alta es que los pines de la unidad uC y su PCB introducen una cierta cantidad de capacitancia (entre 0.1pF y 4pF son valores conocidos) y que desea que su herramienta PCB realice una predicción, o que podría querer medirlos, ajustar los condensadores, ya que la precisión del cristal se mide exactamente con la capacidad correcta.

EDITAR para responder a sus preguntas posteriores:

Usted tiene razón al suponer que la diferenciación entre los condensadores grandes y pequeños se debe a la velocidad transitoria. Por lo general, usted prefiere las tapas pequeñas, por consideraciones de tamaño, por lo que un condensador de 1uF 0805 tendría una ESR más alta que un tipo de 100nF 0805, pero una 1uF con ESR similar a la del tipo de 100nF sería al menos dos o tres veces más grande que los dos condensadores juntos. Sin mencionar que las tapas estándar de 0805 son mucho más baratas.

En lo que respecta a la pantalla, probablemente un solo tipo de 1uF o 220nF 1206 o similar tenga el límite de utilidad. Inundar el diseño con condensadores no es necesario. También tenga en cuenta que si la pantalla se hace correctamente, todos sus chips también tendrán desacoplamiento.

El condensador cerca de U4: Supongo que su traza de protección contra escritura desde U4 hasta el encabezado del pin puede ser un poco más larga de lo que es ahora, ya que el puente será puramente DC durante la operación. Así que solo dirija el cable en el exterior y coloque el condensador directamente entre las trazas VCC y GND, no es necesario hacer negocios con Via y una mejor ruta de retorno para su U4.

Probablemente no supondría una gran diferencia para los niveles de "velocidad" en los que está pensando, pero como regla general de diseño, cada pocos mm de traza que acorte entre el chip y el desacoplamiento aumentará la velocidad. el rendimiento de sus componentes digitales y el rendimiento transitorio / swing de sus amplificadores operacionales.

Unos pocos mVolts para una MCU no son nada. Incluso 100 mV no es nada en ese circuito, a menos que quiera usarlo para medir señales pequeñas con precisión. Sin embargo, no puedo ver el capacitor cerámico obligatorio de 100 nF lo más cerca posible de los pines Vdd-GND de su MCU. ¡Ese condensador marca la diferencia!

Si le preocupa el ruido relacionado con la luz de fondo de la pantalla LCD, evite el control de brillo de PWM de la luz de fondo. Use una resistencia en serie o una olla para establecer un brillo fijo.