Hallo Zusammen,
ich habe eine LCD-Platine entwickelt. Auf der Oberseite befindet sich
lediglich ein THT-Bauteil (Display), auf der Unterseite befinden sich
mehrere SMD-Bauteile. Die Ober- und die Unterseite wurde mit
GND-Masseflächen aufgefüllt.
Ich frage mich nun, wie die GND-Pins von den SMD-Bauteilen am Besten
angeschlossen werden. Die GND-Pins von den SMD Bauteilen könnten z.B.
nur an einer, an der Unterseite angeschlossen werden. Dann wäre aber auf
der Oberseite so gut wie keine GND-Verbindung, weil dort ja nur ein THT
Bauteil vorhanden ist. Oder es könnte z.B. neben jedem GND-Pin eines SMD
IC's zusätzlich neben dem Anschluss an der Unterseite eine
Durchkontaktierung zur Oberseite gesetzt werden und auch dort der GND
angeschlossen werden.
Vorteil wäre meiner Meinung nach die niedrigere Impedanz der
GND-Flächen.
Andererseite würde man sich damit Masseschleifen erzeugen, weil
der Stromfluss mehrere Wege hat zum Minuspol der Quelle zurück zu
fließen.
Oder Sollten die Flächen so aufgeteilt werden, dass von jedem einzelnen
Bauteil, z.B. immer nur eine GND-Kupferfläche zum Minuspol geführt wird,
so das also die ganzen GND-Masseflächen sternförmig und nur über einem
Weg zum Minuspol der Quelle geführt werden?
Danke für Eure Tipps!
Gruß, Sebi
Wenn du GND-Flächen hast gibt es da nichts Sternförmiges, also
kontaktiere die GND-Pins einfach mit GND, ob du das jetzt mit einer Duko
machst oder es nur auf einer Seite verlötest ist egal.
Naja, für die Funktion ist es schon egal, aber es macht ja trotzdem ein
Unterschied, ob die Pins nur an einer Seite angeschlossen werden oder an
Beiden. Ich denke es macht mehr Sinn, die GND-Pins an beiden Seiten
anzuschließen. Die Kupferfläche auf der Oberseite, wo nur das eine
THT-Bauteil sitzt, ist kaum von Leiterplatten durchzogen. Somit wäre der
Weg zurück zum Minus viel kürzer, als wenn ich nur die GND-Pins auf der
Unterseite anschließe. Da müsste der Minus um die ganzen Bauteile und
Signale herum zum Minus. Ggf. gibt es auch noch andere Vor- bzw.
Nachteile.
Mike J. schrieb:> Wenn du GND-Flächen hast gibt es da nichts Sternförmiges,
Das ist Unsinn. Natürlich muss man (bei empfindlichen Stellen) auch bei
Verwendung von GND Flächen für einen sternförmigen Stromfluss sorgen...
Er wird die Platine wahrscheinlich selber machen, hat dementsprechend
keine Durchkontaktierungen und kann so eine Buchsenleiste nur von einer
Seite verlöten.
Er kann jetzt eine Duko mit einem Draht ein paar Millimeter vom der
Buchse entfernt machen, das reicht.
Bei einem LCD ist das auch extrem unkritisch, er kann natürlich
Berechnungen anstellen und simulieren wie das Signal mit den induktiven
und kapazitiven Einflüssen aussehen wird, aber das Problem hier ist viel
zu gering als dass man sich da überhaupt ein paar Gedanken dazu machen
müsste.
Danke für Eure Antworten!
Die Leiterplatte hat Europlatinenformat und wird in Auftrag gegeben.
Die Durchkontaktierungen sind doppelseitig durchkontaktiert, d.h. ich
muss nicht mehr selber einen Draht von der Ober- zur Unterseite
durchstecken und diesen oben und unten anlöten, dass macht bereits der
Hersteller.
@ Chris: Ich habe auch schonmal überlegt, über die ganzen Kupferflächen
in regelmäßigen Abständen Durchkontaktierungen zu setzen, aber ich bin
mir unsicher, ob das professionel wirklich so gemacht wird. Durch
Verwendung vieler Durchkontaktierungen ist die Kupferfläche ja auch
wieder gestückelt (unterbrochen) und ggf. ist es besser eine
durchgängige Fläche zu haben.
Auf der anderen Seite hat man die Masseflächen von Ober- und Unterseite
gut miteinander kontaktiert und die Ströme finden vermutlich an vielen
Stellen einen kürzeren Weg zurück zum Minuspol der Quelle. Aber was
macht mehr Sinn?
So an sich, würde ich die LCD-Platine auch als unkritisch bezeichnen.
Es gibt aber auch noch eine zweite Platine, die Steuerplatine.
Die Steuerplatine und die LCD-Platine sind über ein ca. 15cm langes 26
poliges Flachbandkabel miteinander verbunden. Auf der Steuerplatine
befindet sich der Mikroprozessor, der das LCD-Display ansteuert.
Weiterhin befindet sich auf der Steuerplatine ein
Instrumentenverstärker, der empfindliche Signale von +/-10mV verarbeitet
und in ein analoges 0-5V Signal konvertiert, welches an einem
Analogeingangspin des Mikroprozessors verarbeitet wird.
Auf der Steuerplatine befinden sich zwei DC/DC-Wandler. Eingangsseitig
werden 24V angelegt, Ausgangsseitig stehen einmal 5V zur Verfügung und
einmal 12V. Der Empfindliche Teil der Steuerplatine, also der
Instrumentenverstärker, wird mit 12V Spannung versorgt und der restliche
Teil der Elektronik mit 5V. Eigentlich hätte ich zur Vermeidung von
Masseschleifen auch gerne noch die beiden Minuspole der beiden
DC/DC-Wandler getrennt, dass ist aber nicht ohne weiteres möglich, weil
die beiden Minuspole für die Auswertung am Mikrokontroller
zusammengeschaltet sein müssen. Die Trennung der Massen wäre z.B. über
einen Optokoppler IL300 möglich, dass macht die Sache aber aufwendiger.
Ich Frage mich, wie man ohne die Auftrennung der Minuspole des 12V und
5V Netzteils mittels Optokoppler IL300 ein gutes Massekonzept
hinbekommt, damit der Empfindliche Teil der Elektronik möglichst wenig
durch die gemeinsame Verwendung der 5V und 12V Masse gestört wird.
Die beiden DC/DC-Wandler sitzen direkt nebeneinander und die Minuspole
sind auch direkt dort miteinander verbunden. Macht es vielleicht mehr
Sinn, den Minus von dem 12V DC/DC-Wandler als Leiterbahn zum
Insstrumentenverstärker zu legen und den Minus dann am Mikroprozessor
erstmals gemainsam zu verbinden?
Oder sollten bei so empfindlichen Signalen besser grundsätzlich die
Minuspole getrennt werden, um Masseschleifen zu verhindern?
Sebi schrieb:> Ich frage mich nun, wie die GND-Pins von den SMD-Bauteilen am Besten> angeschlossen werden. Die GND-Pins von den SMD Bauteilen könnten z.B.> nur an einer, an der Unterseite angeschlossen werden. Dann wäre aber auf> der Oberseite so gut wie keine GND-Verbindung, weil dort ja nur ein THT> Bauteil vorhanden ist.
Wenn Du die obere Massefläche nur an 1-2 Stellen mit dem Rest
verbindest, hast Du eine wunderbare Antenne gebaut. Dann lass die Fläche
lieber weg, sie schadet mehr als sie nützt.
Üblicherweise verbindet man die Flächen am Rand mit
Durchkontaktierungen. So alle 5 (automotive) bis 15 (consumer)
Millimeter Abstand ein Via setzen, am Rand entlang, und vor allem immer
da, wo sich die Richtung ändert. Wenn in einer der Masseflächen ein
Schlitz ist (weil da eine Leitung langläuft), dann zählt das auch als
Rand!
