Hallo jetzt möchte ich auch gerne Kritik an meiner entworfenen Schaltung hören. Im Anhang das Layout mit Bottom+Top, Top und Bottom alleine sowie der Schaltplan, den ich in 3 Seiten geteilt habe (Analog, Spannungsversorgung, Mikrokontroller). Die Schaltung habe ich größtenteils vom µSupply von Dave Jones und seinem EEVBlog übernommen: http://www.eevblog.com/files/uSupplyBenchRevB.pdf Als Display wollte ich ein 2x16 Zeichen LCD nehmen (Aufteilung steht neben dem Anschluss dafür), aber auch die Möglichkeit lassen, ein Farb-TFT zu nehmen. Deswegen, und weil ich noch einen habe, nutze ich den etwas überdimensionierten dsPIC. Die Massefläche habe ich absichtlich weggelassen, weiß aber nicht, ob das klug ist. Mein Gedanke war, dass ich so einzelne Masseführungen (siehe Bild, "Legende" unten links) habe. Falls das unnötig ist, ruhig sagen ;) Ich hoffe, es ist sonst alles benötigte da. Danke PS: Das Frontpanel beinhaltet 2 Encoder (Strom und Spannung), 2-3 Taster und das wars. Das habe ich noch nicht angefangen, sollte aber auch nicht wirklich schwer umzusetzen sein.
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Richtig glücklich ist das ganze nicht. Ein Kriterium für ein gutes Layout ist Störunempfindlichkeit. Jedes einzelne Signal bildet einen Stromkreis. Immer und grundsätzlich.Der Strom fließt von der Quelle durch die Signalleiterbahn hin zum "Verbraucher" und über Ground wieder zur Quelle zurück. Diesen StromKREIS kannst Du Dir als Spule mit einer Windung vorstellen. Du weißt ja, dass ein sich zeitlich veränderndes Magnetfeld in einer Leiterschleife eine Spannung induziert. Das wird Dir hier auch passieren, in vielfacher Zahl. Die Strategie zur Minimierung der Störempfindlichkeit liegt darin, Hin- und Rückleitung so dicht wie möglich beieinander zu haben, um die Fläche der Leiterschleife zu minimieren. Deswegen sind DURCHGEHENDE Masseflächen so beliebt, d.h. Signale in einem Layer, Ground in einem anderen. Natürlich ist Leiterplattenlayout immer ein Kompromiss aus vielen Anforderungen, aber der obige Punkt ist sehr wichtig. USB ist ungünstig layoutet. Du hast hier keine Rücksicht auf die Einhaltung der Impedanzen genommen. Denke immer daran: JEDER mm Leiterbahn ist immer gleichzeitig ein Widerstand, eine Induktivität und eine Kapazität. Im Gleichstromfall ist das vernachlässigbar, aber insbesondere bei USB bist Du weit von Gleichspannung entfernt. Es gibt spezielle Layoutregeln für die Einhaltung des Wellenwiderstandes bei USB. Du hast sie alle erkennbar ignoriert. Dann sehe ich bei Dir keinerlei ESD-Schutz und keinerlei Verpolungsschutz. Dann sehe ich bei Dir keinerlei Kühlung für den Schaltregler. Üblicherweise ist das so gedacht, dass unter dem Exposed Pad etliche thermische Vias sind, die die Abwärme auf eine Massefläche ableiten. Die Leiterplatte wird also als Kühlkörper verwendet. Das sollte auch im Datenblatt so stehen. Schau Dir die AppNotes und die Beispiellayouts an. Das gilt auch für den LDO. fchk
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vieles wurde dir schon von Frank K. aufgezeigt. Die PCB läßt sich auch einseitig (Bauteile) bestücken. Also C's on C12 auf den Layer Top holen. Tipp: Schau dir die Routing-Guides an. Da kannst man vieles lernen / entnehmen um das jetzige Layout zu optimieren.
Eagle_Layouter schrieb: > Die PCB läßt sich auch einseitig (Bauteile) bestücken. Also C's on C12 > auf den Layer Top holen. Elektrisch ist gegen die Cs auf der Unterseite nichts einzuwenden, wirtschaftlich schon: beidseitig bestücken ist deutlich teurer, und man kann sie leicht auf die Seite der anderen Bauteile bringen. Das spielt aber nur eine Rolle, wenn du industriell fertigen lassen willst, solange du nur Einzelstücke selber lötest, fällt das nicht ins Gewicht. Dass die USB-Leitungen zumindest grenzwertig sind, wurde schon erwähnt, kann funktionieren oder auch nicht oder auch mal so mal so. Eine USB-Schnittstelle ohne jede Schutzschaltung direkt an den Prozessor zu führen ist aber nicht zu verantworten, das provoziert Ausfälle. Wo ist übrigens C31 aus dem Schaltplan? Georg
Frank K. schrieb: > Deswegen sind DURCHGEHENDE Masseflächen so beliebt, d.h. > Signale in einem Layer, Ground in einem anderen. Also wäre in meinem Fall auf der Unterseite eine Groundplane ganz gut? Da sind ja relativ wenig Leiterbahnen, die nicht Ground sind. > USB ist ungünstig layoutet. Du hast hier keine Rücksicht auf die > Einhaltung der Impedanzen genommen. Denke immer daran: JEDER mm > Leiterbahn ist immer gleichzeitig ein Widerstand, eine Induktivität und > eine Kapazität. Im Gleichstromfall ist das vernachlässigbar, aber > insbesondere bei USB bist Du weit von Gleichspannung entfernt. Es gibt > spezielle Layoutregeln für die Einhaltung des Wellenwiderstandes bei > USB. Du hast sie alle erkennbar ignoriert. Ich hab gedacht, dass es nicht soo kritisch ist, ehrlich gesagt. Ich jabe mit einem PIC18 mal auf nem Breadboard eine USB-Verbindung hergestellt. Und da war die Buchse frei in der Luft und die 4 Adern waren mit einzelnen Litzen auf das Breadboard geführt und es hat auch funktioniert. Dazu kommt noch, dass ich sowas noch nie gemacht habe und auch nicht wüsste, wie man das mit Eagle hinbekommt, also 2 Leiterbahnen im bestimmtem Abstand zu routen. Daher habe ich es sehr früh gemacht und sie einfach recht dich bei einander verlegt. Spielen bei der Impedanz nicht auch einige Platinenbezogene Werte eine Rolle? Ich will die Platine bei elecrow bestellen. Dort sind, egal welche Werte, nicht sichtbar. > Dann sehe ich bei Dir keinerlei ESD-Schutz und keinerlei > Verpolungsschutz. Das stimmt, an ESD hab ich nicht gedacht. Verpolungsschutz wollte ich durch eine Hohlbuchse als Gehäusemontage realisieren, aber sicher ist sicher. > Dann sehe ich bei Dir keinerlei Kühlung für den Schaltregler. > Üblicherweise ist das so gedacht, dass unter dem Exposed Pad etliche > thermische Vias sind, die die Abwärme auf eine Massefläche ableiten. Die > Leiterplatte wird also als Kühlkörper verwendet. Das sollte auch im > Datenblatt so stehen. Schau Dir die AppNotes und die Beispiellayouts an. > > Das gilt auch für den LDO. Werde ich nachrüsten. Habe nur gedacht, dass bei relativ kleinem Strom beide Regler nicht soo warm werden. Georg schrieb: > Eagle_Layouter schrieb: > Die PCB läßt sich auch einseitig (Bauteile) bestücken. Also C's on C12 > auf den Layer Top holen. > > Elektrisch ist gegen die Cs auf der Unterseite nichts einzuwenden, > wirtschaftlich schon: beidseitig bestücken ist deutlich teurer, und man > kann sie leicht auf die Seite der anderen Bauteile bringen. Das spielt > aber nur eine Rolle, wenn du industriell fertigen lassen willst, solange > du nur Einzelstücke selber lötest, fällt das nicht ins Gewicht. Es ist ein Einzelstück, ich werde jedoch nochmal gucken, ob ich es hinbekomme. > Dass die USB-Leitungen zumindest grenzwertig sind, wurde schon erwähnt, > kann funktionieren oder auch nicht oder auch mal so mal so. Eine > USB-Schnittstelle ohne jede Schutzschaltung direkt an den Prozessor zu > führen ist aber nicht zu verantworten, das provoziert Ausfälle. Was kommt denn so für ein R dazwischen? 20 Ohm? 100 Ohm? Ich hab mich hieran orientiert: Http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/S25.pdf Auf Seite 43 ist nichts von Widerständen zu sehen. > Wo ist übrigens C31 aus dem Schaltplan? Jetzt fragt mich nicht, wieso das nicht auf den Bildern ist. Auf dem Botton-only Bild ist es zu sehen (ist leider um 180° gedreht). Der sitzt quasi unter der USB-Buchse. Ich gucke lieber nochmal, ob ich ihn Versehentlich gelöscht habe, aber dann müssten die beiden Leiterbahnen doch noch da sein. Mysteriös. Ich mache mich (hoffentlich) heute Abend an die Änderungen und Poste dann das neue Ergebniss. Wäre aber gut, wenn jemand nochwas zum Impedanzkontrollierten Leiterbahnrouten in Eagle sagen kann. Dachte immer, das geht nicht. Danke aber schonmal.
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ich schrieb: > Ich hab gedacht, dass es nicht soo kritisch ist, ehrlich gesagt. Ich > jabe mit einem PIC18 mal auf nem Breadboard eine USB-Verbindung > hergestellt. Und da war die Buchse frei in der Luft und die 4 Adern > waren mit einzelnen Litzen auf das Breadboard geführt und es hat auch > funktioniert. Es gibt auch Leute, die im Lotto gewonnen haben... > Dazu kommt noch, dass ich sowas noch nie gemacht habe und > auch nicht wüsste, wie man das mit Eagle hinbekommt, also 2 Leiterbahnen > im bestimmtem Abstand zu routen. Man sieht einfach genau hin und passt auf. Es sind ja (grob gesagt) nur genau 2 Leiterbahnen. > Daher habe ich es sehr früh gemacht und > sie einfach recht dich bei einander verlegt. Spielen bei der Impedanz > nicht auch einige Platinenbezogene Werte eine Rolle? Schon, aber erst nachrangig. Dein "Massekonzept" hat Schwächen: wenn ein Strom aus dem uC-Pin (z.B. MOSI, CS, SCLK) zum ADC/DAC fließt, dann muss genau der selbe Strom wieder zum uC zurück. Erst dann ist der Stromkreis geschlossen (siehe rote Linie im Bild)! Und je größer dieser Stromkreis ist, desto empfindlicher ist er für Störungen, denn das ist ja eine Kupferwicklung. Und bei z.B. einem Trafo werden Kupferwicklungen zur Energieübertragung verwendet...
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ich schrieb: > Frank K. schrieb: >> Deswegen sind DURCHGEHENDE Masseflächen so beliebt, d.h. >> Signale in einem Layer, Ground in einem anderen. > > Also wäre in meinem Fall auf der Unterseite eine Groundplane ganz gut? > Da sind ja relativ wenig Leiterbahnen, die nicht Ground sind. > > >> USB ist ungünstig layoutet. Du hast hier keine Rücksicht auf die >> Einhaltung der Impedanzen genommen. Denke immer daran: JEDER mm >> Leiterbahn ist immer gleichzeitig ein Widerstand, eine Induktivität und >> eine Kapazität. Im Gleichstromfall ist das vernachlässigbar, aber >> insbesondere bei USB bist Du weit von Gleichspannung entfernt. Es gibt >> spezielle Layoutregeln für die Einhaltung des Wellenwiderstandes bei >> USB. Du hast sie alle erkennbar ignoriert. Lies das: http://www.usb.org/developers/docs/hs_usb_pdg_r1_0.pdf http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/en562711.pdf http://www.ti.com/lit/an/spraar7c/spraar7c.pdf und halte Dich daran. fchk
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ich schrieb: > Was kommt denn so für ein R dazwischen? Anbei eine funktionierende Beschaltung. Georg
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