PCB dan merancang koneksi daya

Saya telah merancang beberapa PCB sekarang, tetapi tidak pernah memikirkan praktik yang baik. Itu adalah papan kecil dan sebagian besar penekanannya dimasukkan hanya untuk memastikan bahwa semua yang perlu terhubung terhubung.

Sekarang saya ingin lebih serius membuat papan yang dirancang dengan baik. Saya telah merancang dan mendesain ulang proyek saya saat ini beberapa kali mencoba untuk menghasilkan tata letak yang terlihat bagus.

Proyek ini didasarkan pada ATXMega256 mCU yang berjalan pada kristal 16Mhz, sekitar 60 komponen total dan 7 atau 8 di antaranya adalah IC.

Untuk desain ulang saya berikutnya, saya berencana untuk memberikan "Rute Manhattan" untuk setidaknya mencoba dan membantu dengan jejak gila terjadi di mana-mana - tapi itu sedikit di luar topik.

Masalah yang paling sering saya temui adalah memahami metode yang tepat untuk menjalankan daya pada setiap IC. Biasanya, saya hanya daisy rantai mereka tetapi itu dikatakan praktik yang buruk.

Inilah pertanyaan saya terkait dengan daya makan

1. Saya pernah mendengar tentang "Konfigurasi Bintang" di mana semua ikatan IC langsung ke regulator tetapi belum melihat contoh nyata tentang hal itu jadi saya tidak yakin bagaimana merancang itu ke dalam proyek saya. Kedengarannya seperti kekacauan jejak yang keluar dari satu bantalan di pikiran saya. Bisakah Anda memposting contoh Konfigurasi Bintang yang dirancang dengan baik?

2. Apa yang akan menjadi beberapa keuntungan dan kerugian dari menggunakan konfigurasi bintang sebagai lawan dari pesawat listrik, selain kekuatan yang jelas ada di mana-mana dengan pesawat.

3. Kapan itu ok atau tidak ok untuk menggunakan pesawat untuk VCC, khusus untuk papan 2 lapisan seperti yang saya dengar bahwa itu tidak biasa pada papan 2 lapisan?

4. Jika saya tidak harus menggunakan pesawat listrik, yang lebih baik dalam hal jejak yang perlu saling bersilangan: menggunakan via untuk GPIO atau via untuk kekuasaan?

5. Jika ok untuk menggunakan pesawat listrik pada papan 2 lapisan, seharusnya VCC berada di lapisan atas atau bawah, jelas saya akan memiliki pesawat Ground juga.

Saya tahu tidak ada jawaban menang / menang untuk pertanyaan-pertanyaan ini karena setiap proyek akan berbeda dan memerlukan perencanaan yang berbeda, tetapi saya pikir konsep dasar di baliknya harus agak universal yang diikuti orang. Anda harus tahu aturannya sebelum bisa melanggarnya.

Saya juga menyadari bahwa pertanyaan-pertanyaan ini mungkin berada di luar ruang diskusi online, tetapi saya mencari jawaban yang lebih umum yang dapat membantu mendorong saya ke arah yang benar.

Saya akan merekomendasikan melihat Pedoman Desain PCB Untuk Mengurangi EMI oleh Texas Instruments.

Meskipun difokuskan untuk mengurangi EMI, ia menawarkan saran atau jawaban untuk semua pertanyaan Anda kecuali "Rute Manhattan".

Bagian 2.1 (sekitar 12 halaman) adalah tentang Tanah dan Kekuasaan. Ini termasuk bagian yang berguna ini:

2.1.7 Hal-hal yang Perlu dan Tidak Boleh Dilakukan Pesawat untuk Papan Empat Lapisan
2.2.1 Distribusi Single-Point vs Multipoint
2.2.2 Distribusi Bintang
2.2.3 Griding untuk Membuat Pesawat

Ini menunjukkan bagaimana mendekati kinerja PCB EMI 4-layer menggunakan papan 2-layer. Bagian dari mengurangi EMI adalah untuk memastikan bahwa ada power yang baik dan ground routing dan decoupling.

Ini bukan jawaban - Saya tidak tahu apakah benar-benar ada jawaban pasti, atau hanya pendapat orang. Terlalu lama untuk berkomentar, jadi tuntut aku.

Seperti yang saya katakan, ini bukan jawaban, itu hanya bagaimana saya melakukan tata letak dan perutean - saya tidak tahu seberapa "benar" itu, atau seberapa "benar", tetapi itu berfungsi untuk saya ™.

Rute Manhattan, meskipun bagus, tidak selalu jawabannya. Saya menggunakan jenis hybrid Manhattan - banyak waktu itu naik / turun dan kiri / kanan, tetapi tidak selalu - itu tergantung pada situasi yang tepat. Saya menempatkan melalui pengurangan atas jejak jejak - jika saya bisa melakukan sedikit naik / turun pada bidang kiri / kanan dan menghapus kebutuhan untuk 2 vias maka saya akan melakukannya.

Adapun kekuatan - Saya cenderung menggunakan loop dan semi-star. Anggap saja sebagai bintang dengan loop pada akhirnya. Terutama ketika satu chip mungkin memiliki 5 atau 6 pin daya, jejak daya chip akan membentuk lingkaran di sekitar semua pin dan kembali ke awal. Sama dengan kelompok chip. Mereka tidak selalu kembali ke sirkuit regulator / daya, tetapi mereka kembali ke jejak "trunk" impedansi rendah yang kemudian kembali ke regulator.

Vias berkuasa atau IO? Yah, itu tergantung pada kekuatan, dan IO. Vias memperkenalkan peningkatan induktansi dan resistensi. Terlalu banyak vias daya dapat menyebabkan penurunan voltase berlebih, atau mengurangi kemampuan penanganan saat ini. Terlalu banyak vias pada IO dapat mengurangi kecepatan clock maksimum dan kecepatan data yang dapat Anda gunakan, dan juga meningkatkan emisi EMI. Secara umum saya cenderung lebih suka menjaga vias pada daya ke minimum absolut. Untuk itu saya biasanya meletakkan jejak kekuatan terlebih dahulu sebelum yang lainnya.

Jika Anda harus memiliki pesawat listrik di papan 2 lapisan (I untuk satu tidak pernah melakukan - pesawat tanah, ya, tapi bukan pesawat listrik) Saya pikir yang terbaik untuk memilikinya di atas. Terutama karena bidang tanah, yang kemudian akan berada di bagian bawah, biasanya akan berdekatan dengan sasis - dan jika itu logam dan ditanah maka tanah di sebelah tanah dan tidak dapat menyebabkan celana pendek yang tidak menyenangkan. Kekuatan di sebelah tanah dapat menyebabkan celana pendek.