Trennung zwischen Leistungs / Analog / Digitalteil auf PCB

[Frank_A (Gast)]

Hallo,

ich habe eine Schaltung entworfen, welche auf mehreren unterschiedlichen 
Schaltungstypen basiert.

- 1. Teil Leistungselektronik  mit MosFets, welche Ströme von ca. 10 
Ampere schaltet

- 2. Teil Analog-Elektronik mit Operationsverstärkern

- 3. Teil Digitale Elektronik mit Mikrocontrller.

Ich bin jetzt am überlegen, wie ich das PCB-Layout optimiere, damit der 
Leistungsteil, sowie der Digitalteil die analogen Signale (sind 
teilweise nur wenige mV möglichst wenig stören.

Räumlich habe ich die Teile voneinander getrent. Die Stromversorgung 
erfolgt aktuell über den selben Spannungsregler.
Wäre es hier sinnvolle separate Regler zu verwenden?

Und ist es Sinnvoll eine gemeisame Massefläche zu verbauen, oder eher 
einzelnen Masseflächen mit Verbindungen über schmale Leiterbahnen.

Gibt es hierzu irgendwelche Richtlinien / Grundlagen-Literatur woran man 
sich orientieren kann?

[Falk B. (falk)]

@Frank_A (Gast)

>Räumlich habe ich die Teile voneinander getrent.

Gut.

> Die Stromversorgung
>erfolgt aktuell über den selben Spannungsregler.
>Wäre es hier sinnvolle separate Regler zu verwenden?

Kanns ein. Wichtig sind aber auch HF-Filter, je nach Strombedarf als RC 
oder LC Filter.

>Und ist es Sinnvoll eine gemeisame Massefläche zu verbauen,

Ja.

>oder eher
>einzelnen Masseflächen mit Verbindungen über schmale Leiterbahnen.

Eher nicht.

[U. M. (oeletronika)]

Hallo,
> Frank_A schrieb:

> Räumlich habe ich die Teile voneinander getrent. Die Stromversorgung
> erfolgt aktuell über den selben Spannungsregler.
> Wäre es hier sinnvoller separate Regler zu verwenden?
Muß nicht sein, aber kann hilfreich sein.
Zumindest sollte die Spannung gut befiltert werden.

> Und ist es Sinnvoll eine gemeisame Massefläche zu verbauen, oder eher
> einzelnen Masseflächen mit Verbindungen über schmale Leiterbahnen.
Das Hauptproblem sind Ströme zum Leistungsteil, die über die gemeinsame 
Masse fließen.
Sorge also dafür, dass der Analogteil keine Spannungsdifferenzen sieht, 
die durch den Stromfluss zum Leistungsteil verursacht werden.
So kann es sehr zweckmäßig sein, die Massefläche aufzutrennen und nur an 
der SV als Sternpunkt zusammen zu führen.

> Gibt es hierzu irgendwelche Richtlinien / Grundlagen-Literatur woran man
> sich orientieren kann?
Es gelten immer noch die gleichen physikalischen Grundgesetze.
Es ghehört aber sicher einige Erfahrung dazu, die Effelte richtig zu 
bewerten.
Gruß Öletronika

[Alexander (Gast)]

Zeig dich einfach mal dein layout, wenn du soweit bist. Dann kann man 
gezielt Hinweise und Vorschläge geben.

Cheers, Alexander

[Martin (Gast)]

Was beim Entwurf des Leistungsteils ganz gut hilft, ist, die 
aufgespannte Fläche zwischen Versorgung und Masse zu berücksichtigen.
Hier kann es helfen, die Massefläche an die Versorgungsleitung 
anzupassen, z.B. durch gezielte Unterbrechungen bzw Schlitze.

Im Bild dargestellt: Oben durchgängige Massefläche, unten Massefläche an 
die Versorgungsleitung angepasst.

Der Strom  geht bei einer Massefläche nicht genau unterhalb der 
Versorgung durch sondern läuft verteilt über die Fläche zurück zur 
Quelle. Dadurch spannst du eine Fläche auf, die Störungen abstrahlt. 
Hinzu kommen noch die von U.M erwähnten Spannungsdifferenzen im 
Signalteil.