Forum: Platinen Layoutfragen


von Gustl B. (-gb-)


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Hallo, ich erstelle gerade ein Layout für eine 4-lagige Platine. Oben 
Signale, dann Masse, Versorgungsleitungen und unten auch wieder Signale.

Ist es sinnvoll ausser auf der Masselage noch auf anderen Lagen 
Masseflächen zu haben? Aus meiner Sicht nicht, daher habe ich nur die 
Signale oben/unten. Aber ich könnte auch verstehen, dass man zwischen 
den Signalleitungen noch Massestege haben will als Schirmung. Sollte man 
das machen?

Und dann habe ich ein paar Operationsverstärker drauf, die haben + und - 
Versorgungsspannung. Sehe ich das richtig, dass man dann die 
Versorgungsleitungen möglichst nahe zusammen layouten soll damit keine 
große Schleife entsteht? Aber anderen Bauteilen mit nur positiver 
Versorgung ist ja dann die Masse der Rückweg für den Strom. Sollte man 
da die Masselage verwenden oder extra eine Masseleitung neben der 
positiver Versorgung (Hinleitung) verlegen um ebenfalls die 
Leiterschleife klein zu bekommen?

Vielen Dank!

von Wühlhase (Gast)


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Das kommt u.a. z.B. darauf an, was du für Frequenzen nutzt.

Eine Lage mit einzelnen Leiterbahnen zur Spannungsversorgung und 
darüber/darunterliegender Signallage ist z.B. für USB-Signale gar nicht 
gut. Du kriegst kaum eine definierte Leitungsimpedanz hin, und dein 
Konstrukt strahlt fröhlich ab.

Den Sinn von Massestegen sehe ich nicht. Andererseits können 
Kurzschlussschleifen für Layouts sinnvoll sein, wo mehrere Ampere mit 
mehreren bis vielen Kilohertz in böse oberwellenbehafteten Signalformen 
geschalten werden.

Wie gesagt-alles eine Frage der Anforderungen und Bedingungen. Dann erst 
kannst du sagen was Quatsch, was überflüssig und was nützlich ist.

von Gustl B. (-gb-)


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Nun, ich verwende zwei Module, einmal eines mit FPGA (Artix) und eines 
mit FTDI FT232H (UM232H). Dazwischen die Signale sind bei maximal 60MHz 
und gehen eben einmal runter vom FPGA Modul über Pfostenstecker und rauf 
aufs USB Modul. USB selbet habe ich nicht im Layout.

Aber ich habe noch ein paar SPI ADCs, da ist die SCLK bei 80MHz.

Wie würde man das machen, alle Signale auf der Oberseite führen, dann 
Massenlage und Drunter dann Versorgungsleitungen und weitere Signale 
ganz unten die nicht so kritisch sind? Man könnte auch
Signale - Masse - Signale/Versorgung - Masse
machen, dann hat man zwer eine Lage die Signale und Versorgung ist und 
eine Massenlage muss man vielleicht auch etwas zerstückeln, aber man 
könnte das doch räumlich trennen.

von Wühlhase (Gast)


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Hm...so wie du das beschreibst würde ich für die Versorgungsspannung 
eine durchgängige Lage machen. Wenn du mehrere Versorgungsspannungen 
hast, z.B. 5V und 3,3V, könntest du die Versorgungslage in mehrere 
Gebiete unterteilen wo unterschiedliche Spannungen zur Verfügung stehen.

Alle HF-Signale würde ich auf der Seite entlangführen die der 
Massefläche zugewandt ist. Diese solltest du NICHT über Löcher oder 
Schlitze der gegenüberliegenden Fläche routen, deswegen die der 
Massefläche zugewandten Seite. Mit Vias sparsam sein, bei dem 80MHz-Zeug 
möglichst drauf verzichten.

Die Massefläche und die Versorgugnsflächen bilden ihrerseits eine 
Kapazität mit geringer Impedanz-kannst du nutzen um deine 
Versorgungsspannung stabil zu halten (Abblockkondensatoren sind trotzdem 
wichtig).

Auf der anderen Seite dann Analogzeuch und alles andere.

Das so zur groben Orientierung. Genaueres äre zu sagen wenn es Details 
zu sehen gibt.

von Gustl B. (-gb-)


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Naja, ich kann das schon herzeigen, aber das wird ein Prototyp, also was 
das nur genau einmal gebaut wird, daher habe ich mir bei der Benamsung 
keine Mühe gegeben.

Macht man Versorgungsspannungen auf der Versorgungslage als Flächen oder 
als Leitungen? Ich habe da noch ordentlich Platz.

von Wühlhase (Gast)


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Wie gesagt...kommt darauf an. Von "so macht man das" bin ich kein 
Freund. Es entbindet nur vom selber denken.
Außerdem habe ich dir dazu schon was geschrieben...jetzt kannst du 
selber überlegen. ;)

von Gustl B. (-gb-)


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Stimmt. Vielen Dank!
Als Anfänger ist das leider ziemlich schwer, da braucht man 
Anhaltspunkte was wie gemacht wird. Klar man könnte das auch alles 
selber probieren, aber das kostet viel Zeit und auch Geld.
Wenn man die Platinen von großen Firmen anguckt sieht das total 
unterschiedlich aus. Apple z. B. platziert die Kondensatoren recht weit 
weg von den ICs so dass sehr oft noch ein Testpad zwischen IC und 
Kondensator ist. Hier der kleine IC in der Mitte 
http://images.anandtech.com/doci/4194/ThunerboltICMBP_575px.jpg

von Wühlhase (Gast)


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von Gustl B. (-gb-)


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Juhu, das erste der Bücher gibt es an meiner Uni als PDF Download.

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