Bitte um Platine und Schaltplankontrolle

[Markus P. (sebastianwurst)]

Hallo,
ich habe mal wieder eine Platine erstellt und die wollte ich mal von 
euch kontrollieren lassen ob ich was grundlegendes falsch gemacht habe, 
oder was einfach nur besser werden könnte ?

Vielen Dank für die Hilfe schonmal vorab.

[Moritz E. (devmo)]

Was mir auf den ersten Blick als soweit ich einschätze auf jedenfall 
korrekturbedürftigen Mangel auffällt, sind deine Versorungsleitungen 
(VCC, GND), besonders das du für alle Tracks/Leitungen die selbe Breite 
verwendest.

Im Fall der VCC Zuleitungen ist das aufjedenfall sehr ungünstig. Alle 
Versorgungsnetze die mehr als wenige mA (was wohl die Regel sein dürfte) 
tragen sollten mit deutlich breiteren Tracks geroutet werden. Auch 
sollte man die Versorgungsnetze vor Signalleitungen routen, und auf ein 
Konzept wie Sternförmigen, auf jedenfall aber Loop-freien 
Versorgungszuleitungen achten.

In deinem Fall sehe ich auf den ersten Blick keine Loops, jedoch ist 
eine hintereinanderreihung an "Verbraucher-ICs" an nochdazu so einer 
dünnen Versorgungsleitung sehr ungünstig, da die Stromsenken (ICs) am 
Ende dieser Zuleitung durch ihren Stromverbrauch und den dadurch 
erzeugten Spannungsabfall über die Länge der Zuleitung die Verbraucher 
davor beeinflussen, mindestens Rauschtechnisch sehr suboptimal.

Noch kritischer ist aber, das auch GND nicht vernünftig geroutet ist. Du 
solltest dir mal eine Appnote zu Power-Gnd Layout Regeln angucken. Bei 
Zweilayer hast du im Prinzip zwei verbreitete Powerplane 
Layout-Konzepte: Sternförmig für sowohl GND als auch VCC, wobei beide 
Tracks möglichst dicht beieinander als ein Zweig angesehen werden 
sollte, damit keine Loops enstehen. Und Sternförmig für VCC und GND als 
durchgehende Massefläche auf der anderen Seite (Bessere Lösung).

Du hast zwar GND offenblar als Massenflächenfill ausgeführt, das allein 
ist aber kaum besser als ein dünner Track, wenn dabei dennoch Loops, 
Engstellen entstehen und Verbraucher in Serie dranhängen. Du Solltest 
verteilte Massenflächen nur zusammen mit Loopvermeitung, Beachtung einer 
Mindestbreite bei Engstellen, und vermeidung von Verbraucherketten (Also 
Sternprinzip) nutzen. Eigentlich macht es nur sinn, wenn die 
Massenfläche oder der Flächenteil jeweils auf der anderen Seite, also 
gegenüber und direkt unter den Verbrauchern / dem Schaltungsteil 
plaziert ist, nur damit lassen sich Loops effektiv vermeiden. Bei 
Einlayer fällt das also Flach, und du solltest sowohl VCC als auch GND 
als breite, möglichst nebeneinander geführte Tracks in einem Sternsystem 
zu den Verbrauchern routen. Verbraucherketten sind dann unkritisch, wenn 
die Tracks breit genug sind, dass kein signifikanter Spannungsabfall 
auftritt.

Im übrigen gilt es auch für andere Signale die nennenswert Strom tragen 
sollen, (z.b. eine LED-Zuleitung, oder I/O-Anschlüsse) dass die Breite 
mit der maximal zu erwartenden Stromstärke durch den Track ungefähr 
skalieren sollte.

Also: Zuerst Power (VCC und GND) routen, dann Signale. Bei Einlayer 
kommst du dann nicht darum herum, Brücken wie bei dir schon vorhanden, 
zu routen. Diese kannst du später als Drahtstücke im Sinne eines zweiten 
Layers realisieren.

Bei DIL-Packages sind ja häufig VCC und GND an gegenüberliegenden 
Pinreihen-Enden. Hier ist die beste Einlayermethode, VCC und GND 
innerhalb der beiden Pinreihen, parallel zu routen, und an deren Ende 
den Kondensator, noch vor dem Anschluss an das VCC und GND 
Versorgungsnetz vorzusehen. Alles andere, insbesondere VCC und GND 
Zuleitung außenrum, von entgegengesetzten Seiten heranzurouten, ergibt 
Loops.

[Markus P. (sebastianwurst)]

So hier mal das update, jetzt habe ich die durchgehenden Leitung (+5V) 
auf 0,8mm vergrößert, das sollt doch so reichen, oder? Ich denke das 
insgesamgt 8 IC's (also 4 Platinen) an dieser Leitung hängen.

Das Polygon habe ich an GND gehangen, das ist doch wohl nicht falsch, 
oder ?

Vielen Dank

[Michael S. (technicans)]

Wenn genug Platz ist, dann braucht man die Leitungen von den
Klemmen zu den Widerständen nicht so zu bündeln.
In der Kürze liegt die Würze. Polygon halte ich
für überflüssig, egal ob aus elektrischen Gründen oder
ob man Ätzmittel sparen will, was meist eh nicht gelingt.

[Jürgen B. (hicom)]

Bei so viel Platz und so wenigen Bauteilen geht das auch ohne 
Drahtbrücken. Die Pads der Widerstände würde ich etwas größer machen.

Gruß
Jürgen

[Alex H. (hoal)]

Markus P. schrieb:
> So hier mal das update, jetzt habe ich die durchgehenden Leitung (+5V)
> auf 0,8mm vergrößert, das sollt doch so reichen, oder? Ich denke das
> insgesamgt 8 IC's (also 4 Platinen) an dieser Leitung hängen.

So wird es ziemlich knapp an Durchführungen zwischen den IC-Pins. An 
diesen Stellen solltest du die Breite reduzieren, so dass keine 
DRC-Fehler mehr auftreten.

Je nachdem, mit welcher Geschwindikeit du das serielle Auslesen takten 
willst, muss der Treiber der Clock-Leitung genügend Leistung mitbringen.

Womit stellst du den GND-Bezug an den Teilen her, die an die 
Schraubklemmen kommen? Eventuell solltest du dort jeweils noch einen 
GND-Anschluss vorsehen.

> Das Polygon habe ich an GND gehangen, das ist doch wohl nicht falsch,
> oder ?

Nein, das ist ganz in Ordnung so. Du solltest aber in den Einstellungen 
des Polygons die Orphans ausmachen.

Kennst du solche Widerstandsnetzwerke?
http://www.reichelt.de/8-Widerstaende-9-Pins/SIL-9-8-10K/index.html?ARTICLE=18019
Sie würden die Widerstände ersetzen und das Layout vereinfachen.

Vielleicht wäre es dann auch geschickt, die ICs um 90 Grad drehen und 
die Reihenfolge der Eingänge ggf. zu ändern, sodass sie sich schön 
parallel routen lassen.

[Markus P. (sebastianwurst)]

> So wird es ziemlich knapp an Durchführungen zwischen den IC-Pins. An
> diesen Stellen solltest du die Breite reduzieren, so dass keine
> DRC-Fehler mehr auftreten.
>
> Je nachdem, mit welcher Geschwindikeit du das serielle Auslesen takten
> willst, muss der Treiber der Clock-Leitung genügend Leistung mitbringen.

Der Treiber ist "nur" ein Ausgang des atmega644 ! Muss ich da wohl etwas 
anderes vorsehen? Evtl. ein Transistor oder so ?


> Womit stellst du den GND-Bezug an den Teilen her, die an die
> Schraubklemmen kommen? Eventuell solltest du dort jeweils noch einen

> Kennst du solche Widerstandsnetzwerke?

Viele gute Tips , danke! Auch das mit der Widerstandsbrücke kannt ich 
noch nicht !

[Markus P. (sebastianwurst)]

Hi,
ich habe mal wieder ein bischen gearbeitet. Ich bin zu den Entschluss 
gekommen, dass die Widerstandsbrücken bestimmt sehr gut sind, aber mir 
auch nicht wirklich weiter helfen. Und mit der Tatsache das ich noch 1 
Millionen R's bei mir rum liegen habe ließ mir die Entscheidung leicht 
fallen ohne zu arbeiten.

Könntet Ihr mal einmal über die Platine gucken?

Ich habe auch nochmal versucht die Drahtbrücken raus zu bekommen , aber 
da scheiterts an meinen Fähigkeiten.
Evtl. hat da noch einer eine Idee wie ich es anordnen kann ?

[Michael S. (technicans)]

Die fette Brücke oben links und auch die dünne oben rechts
kannste vermeiden indem du oben herum gehst. Die Widerstände
kannste auch im größeren Rastermaß(RM) biegen und bestücken
oder die Leitungen darunter mehr zusammen schieben.
Bei den zweien in der Mitte kann man unten zwischen den
Klemmen routen. Die passen da allemal durch. Die eine dünne
links oben lässt sich sicher dann auch anders verlegen.
Man kann da aber auch einen Null-Ohm Widerstand bestücken.

Wenn der Schaltplan kontrolliert werden soll, stell den mal
als .PNG ein. Ich will deswegen nicht eagle installieren.

[Markus P. (sebastianwurst)]

Michael S. schrieb:
> Die fette Brücke oben links und auch die dünne oben rechts
> kannste vermeiden indem du oben herum gehst.
Das versteh ich nicht, könntes Du das nochmal genauer erklären wo ich da 
lang gehen soll?

> Bei den zweien in der Mitte kann man unten zwischen den
> Klemmen routen. Die passen da allemal durch. Die eine dünne
> links oben lässt sich sicher dann auch anders verlegen.
> Man kann da aber auch einen Null-Ohm Widerstand bestücken.

Jup, danke .

> Wenn der Schaltplan kontrolliert werden soll, stell den mal
> als .PNG ein. Ich will deswegen nicht eagle installieren.

Ist im Anhang.
Danke !!!

[Sven P. (Gast)]

Der 165er ist ein hässlicher Haufen. Versuchs doch mal mit 4021 (CMOS), 
und nicht mit Einzelwiderständen, sondern mit einem Stern-Array. Das 
lässt sich dann sehr schön anordnen.