PCB Prüfung LM3875

Sicher, dass die Kondensatoren genügen? Ich halte lediglich 1000 uF für 
problematisch, da könnte gut und gerne noch zusätzlich was mit 
geringerer Kapazität und ESR dran. Im Zweifel aber das Datenblatt 
befragen. Ansonsten lassen sich die Kondensatoren auch noch so drehen, 
dass die Leiterbahnlänge verringert wird. Außerdem solltest du dir 
überlegen, ob du nicht immer aus Prinzip die Kondensatoren zwischen 
Spannungsanschluss und Bauteil anbringen willst.

Hi Thomas,

Wie soll die Leiterbahn auf dem Toplayer durchkontaktiert werden?
Meiner Meinung nach ist es reine Verschwendung, für eine einzige 
Leiterbahn eine doppelseitige Platine zu nehmen. Ersetze die Leiterbahn 
lieber durch eine Drahtbrücke und schon bekommst Du alles auf eine 
einseitige Platine.
Außerdem bietet sich bei deiner Anwendung eine Massefläche an.

Gruß Maddin

Ich habe nochmal im Datenblatt nachgeschaut. Deine Bypass-Kondensatoren 
sind extrem ungeeignet. Auf Seite 18 steht, was du beachten musst. Also: 
Elkos raus und ordentlich Keramik rein. Ruhig mehrere mit aufsteigenden 
Werten nehmen (mein Vorschlag wären 100 nF und 10 uF Keramik, möglichst 
kleine Bauform, aber du kannst natürlich auch noch gern zusätzlich einen 
100 uF-Elko benutzen, um ganz sicher zu sein). Die müssen so nah wie nur 
irgendwie möglich an den Anschlüssen sein. Du willst die Länge der Wege 
zwischen den beiden Versorgungsspannungspins minimieren. Ob das Layout 
dafür eine so gute Basis ist, weiß ich nicht.
Außerdem solltest du beachten, dass dein IC gekühlt werden sollte, also 
den entsprechenden Platz für den Kühlkörper vorsehen.

Bei mir geht das Datenblatt von TI. In deinem Datenblatt steht auf Seite 
14 was dazu. Du scheinst unbedingt deine großen 1000uF-Elkos verwenden 
zu wollen, also gut. Aber dann spendier dem armen IC da zumindest noch 
1, 4.7 oder 10uF-Keramikkondensatoren. Die Leiterbahnführung solltest du 
aber dennoch überdenken: Kondensatoren gehören zwischen 
Spannungsanschluss und Bauteil.
Hier ist ein Bild, das das relativ einfach zusammenfasst: 
http://i.stack.imgur.com/rRCDN.png

Thomas der Bastler schrieb:
> Ich habe einige LM3875 bekommen.

Im Datenblatt gibt es doch eine schöne Application Circuit. Warum nimmst 
du diese nicht, sondern kontruierst eine Grützeschaltung ohne jegliche 
Kompensation und sinnvolle Kopplung?

Zum Beispiel.
Oder weiter unten das Single-Supply, aber du hast ja scheinbar +-24V.

Nein, so passt das leider noch nicht. Die Kondensatoren müssen zwischen 
der Versorgungsspannung und dem IC angebracht sein, damit sie ordentlich 
funktionieren können. Es empfiehlt sich auch dringend, 
Keramikkondensatoren zu verwenden. (Oder gegebenenfalls Tantal? Ich bin 
mir nicht so sicher, was man für diesen Einsatzzweck vorziehen sollte. 
Kommentare sind gerne willkommen.) Die großen Elkos haben oftmals 
wesentlich höhere Induktivität und ESR, was du gerne vermeiden willst.

Wenn du sowieso schon zwei Lagen hast, dann nutze die doch auch! Deine 
oberste Priorität sollte sein, die Versorgungsspannung gut anzubinden, 
und das heißt vor allem, möglichst kurze Wege zwischen IC, den 
Bypass-Kondensatoren und der Versorgungsspannungseinspeisung 
anzustreben.

Ich würde dir empfehlen, das Layout nochmal neu aufzubauen, das ist 
wahrscheinlich schneller, als sich mit kleinen Veränderungen zu einem 
guten Layout zu bewegen.

Thomas der Bastler schrieb:
>> Die Kondensatoren müssen zwischen
>> der Versorgungsspannung und dem IC angebracht sein,
> Sorry..wie meist ?

Wenn du die Leiterbahn vom Versorgungsspannunganschluss zum IC 
verfolgst, dann muss auf dieser Leiterbahn der Kondensator sitzen. Der 
Kondensator bringt reichlich wenig, wenn er nicht dort sitzt, wo auch 
der Strom fließt. Das ist bei dir aktuell nicht der Fall. Ich kann 
natürlich nicht einschätzen, inwiefern das für deine Schaltung den 
Unterschied zwischen funktionieren und nicht funktionieren bedeutet, 
aber das ist einfach so eine absolut grundlegende Standardregel, dass 
man schon sehr gute Gründe braucht, um sich nicht daran zu halten.

Meines Erachtens nach muss das Layout nochmal überdacht werden. Die 
Schraubklemme ist wahrscheinlicih auf der rechten oder unteren 
Platinenseite besser aufgehoben, V+, V- und GND können bequem nach 
links. Dann kannst du auch die Leiterbahnlänge zu V- stark verkürzen. 
Ich habe mir jetzt das Datenblatt nicht so genau durchgelesen, aber 
wahrscheinlich ist es nicht so extrem wichtig, dass die Widerstände 
dermaßen nah am IC sind. Die könnten also zugunsten einer besseren 
Führung der Versorgungsspannung auch irgendwo anders abgebracht werden.

(i) Leitung von V+ zu Pin1 könnte kürzer sein.
(ii) Leitung von V- zu Pin4 zu lang.
(iii) C2 und C5 immer noch schlecht plaziert. Die müssen dort hin, wo 
der Strom tatsächlich fließt, das heißt ZWISCHEN V+/V- und Pin1/Pin4.
(iv) Ich würde versuchen, die GND-Leitung und den GND-Anschluss so nah 
wie möglich an die Bypass-Kondensatoren zu bringen. Du hast eine 
Rückseite, nutze diese für die GND-Leitung und führe sie möglichst nah 
am IC vorbei. Es gilt: Wenn du einen Stift nimmst und die Pfade 
nachzeichnest, die der Strom nimmt (Pin1 an V+ über die Kondensatoren 
nach GND, über die Kondensatoren nach V- und nach Pin4), dann sollte 
diese Strecke möglichst kurz sein. Trotzdem natürlich (iii) beachten und 
die Kondensatoren so plazieren, dass sie im Pfad von den 
Versorgungsspannungsanschlüssen zum IC liegen.
(v) Überlege dir, wie du den Kühlkörper befestigen willst und welche 
Abstände die Versorgungsspannungsanschlüsse zum Kühlkörper haben sollen. 
Beachte auch, dass Schrauben dem Kühlkörper in die Quere kommen können.

Vielleicht hilft dieser Link weiter?

http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/14-Entkopplung

Gruß

Thomas der Bastler schrieb:
> Nun bin mal Eure Kritik gespannt.

Das Layout stimmt nicht mehr mit dem ursprünglichen Schaltplan überein. 
Kannst du bitte zu dem aktuellen Layout auch den aktuellen Schaltplan 
posten?

Aber so auf Anhieb sehe ich keine wirkliche sternförmige Masse, sofern 
ich das Layout richtig deute.

C2 ist m.E. schlecht platziert.

C5 ist auch schlecht platziert.

Vorausgesetzt, dass ich das Layout richtig deute, hast du den Link 
durchgelesen?

Nein, C2 und C5 sitzen eben nicht so. Ich weiß nicht, warum du dich so 
seltsam anstellst, also nochmal ein Erklärungsversuch: Stelle dir vor, 
der Strom fließt wie eine Flüssigkeit. Nun ist es wichtig, dass er von 
seinem Weg vom Versorgungsspannungsanschluss bis zum IC an allen 
Kondensatoren vorbeifließt. Der Versorgungsspannungsanschluss ist der 
Startpunkt deiner Leiterbahn, von dort aus führt diese zum IC-Pin. 
Dazwischen liegen alle Kondensatoren. Wenn von deinem IC-Pin mehr als 
eine Leiterbahn wegführt, hast du was falsch gemacht. Wenn von deiner 
Versorgungsspannung mehr als eine Leiterbahn wegführt, dann hast du was 
falsch gemacht. Wenn von irgendeinem anderen Pin eines Bauteils zwischen 
Versorgungsspannung und IC mehr als zwei Leiterbahnen wegführen, dann 
hast du was falsch gemacht.
Das mit den Kondensatoren kriegst du noch hin, die sind ja fast schon 
ordentlich.
Kommen wir zu einem anderen Aspekt: Die Masseführung. Eine sternförmige 
Masse hast du aktuell natürlich nicht mehr. Inwiefern das problematisch 
ist, kann ich leider nicht bewerten, da ich nicht so viele analoge 
Sachen mache. Zumindest ich bekomme aber leichte Bauchschmerzen davon, 
wenn ich sehe, dass sich die Kondensatoren für die Versorgungsspannung 
und die verstärkten Signale eine Leiterbahn teilen. Das würde ich 
einfach vermeiden, falls es möglich ist. Es reicht vielleicht schon aus, 
wenn du dafür sorgst, dass C1 einen sauberen GND bekommt. Das lässt sich 
beispielsweise erreichen, indem du GND nach links schiebst und C1 dann 
rechts von GND anschließt, während C2 bis C6 links angeschlossen sind.

Thomas der Bastler schrieb:
> Someone : Danke..na dann hoffe ich, richtig verstanden zu haben:

Besser.

Ich würde C6 noch um 90° gegen den Uhrzeigersinn drehen, um die 
Masseverbindung zwischen C2 und C6 zu minimieren