Wie verbinde ich ICs mit Kondensatoren am sinnvollsten untereinander? In meinem Beispiel habe ich drei ICs (ADC, DAC und Expander). Dem ADC (MCP3201) sind zwei Kerkos (VDD und Vref) und ein Elko vorgeschaltet (VDD ist Pin 1, Vref ist Pin 8). Von den Kerkos gehe ich direkt an VDD und Vref. GND lege ich an Pin 4. Pin 3 ist den negative Eingang, der ebenfalls auf Masse geschaltet ist, deshalb ist der auch mit GND verbunden. Von hier geht es zum Expander (MCP23S17). Dazu gehe ich vom Pin des ADC zum Kerko des Expanders. Ist das so richtig? VDD ist mit RESET verbunden. Von hier geht es an den Kerko des DAC (MCP4921). Was kann ich hieran verbessern? Ich habe versucht möglichst viel von dem, was ich gefunden habe umzusetzen. Meine Stromversorgung (3,3V durch einen LM1117) befindet sich links unten direkt neben dem MCP4291. bringe ich jetzt die 3,3V/GND an den IC? An den Kerko des MCP4921 oder doch besser oben rechts an den Elko des MCP3201?
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Prosa, Prosa... Hättest lieber auch den Schaltplan beigefügt!
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Mir geht es ja wirklich um das grundsätzliche (!) Layout. Hier noch, wie ich die 3,3V zuführen würde... Bevor ich die Platine jetzt fertig route um am Ende (wieder) grundlegend alles falsch mache...
Ich persönlich löte die Kondis gerne in 1206 direkt unter den IC...
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> Ich persönlich löte die Kondis gerne in 1206 direkt unter den IC...
Auf die Unterseite des Boards oder unter den Sockel?
Und wie verbinde ich am sinnvollsten die Massen zwischen den ICs?
Insbesondere bei dem ADC oben rechts, da Pin 4 (GND) und Pin3 (IN-)
beide auf Masse gelegt sind...
Kann/soll ich die GND-Leitung zwischen den ICs genauso verbinden, wie die 3,3V? Quasi einfach parallel dazu? Muss diese weiterhin eher breiter sein, oder gilt das nur für den Teil zwischen Kondensator und Pin?
Jay Myon schrieb: > Muss diese weiterhin eher breiter > sein, oder gilt das nur für den Teil zwischen Kondensator und Pin? Schau's dir halt beim Auto ab: Die gesamte Korosserie ist die Masse, Plus sind hingegen nur ein paar Drähte darin. Gockel mal nach Massefläche.
>Die gesamte Korosserie ist die Masse,
und trotzdem wird GND separat geführt.
- Die schrägen Leiterbahnen kannst Dir sparen, 2 mm mehr oder weniger
bringen gar nix.
- die Lage des Spannungsregler und seiner Cs würde ich tauschen, Regler
rechts, Cs links
- Masseflächen sind nicht zwingend, kommt immer auf die Frequenzen und
Schaltflanken an. Werden doch meist als "Angstflächen" verlegt.
- Leiterbahnstärke dagegen ist nicht unwichtig, 16mil oder etwas mehr
schaden nicht, bei hohen Strömen gerne mehr
- Kondensatoren nach an den IC hast Du eh schon
spontan schrieb: > - Masseflächen sind nicht zwingend, kommt immer auf die Frequenzen und > Schaltflanken an. Werden doch meist als "Angstflächen" verlegt. Masseflächen sind nur dann Flächen, wenn sie durchgängig sind. Die schönste Massefläche ist nutzlos, wenn sie mit einer (oder vielen) Leitungen duchschnitten wird. Es ist einfach so (den Herrn Kirchhoff fragen): jeder Strom der irgendwo rausfließt, muss da auch wieder rein. Das sollte man sich IMMER vor Augen halten und seine Schaltpläne und Layouts ab&zu mal drauf abklopfen! Wenn man keinen Sender bauen will, dann sollte man dem Strom den "Rückweg" möglichst nach am "Hinweg" erlauben. Denn nur dann ist die von diesen beiden Leitern eingeschlossene Fläche (und damit diese eine Windung einer parasitären Spule) so klein und wirkungslos wie möglich. Und Wicklungen nimmt man z.B. bei Transfromatoren zum Aus- und Einkoppeln von Energie. Wenn also der Strom auf dem Rückweg einen Umweg macht, wird die Spule und damit negative Nebeneffekte (Störstrahlung und Störempfindlichkeit) größer. Also wieder die "Massefläche": so eine Fläche kann man erst dann zu 99% nach dem Prizing "Fire and Forget" aufbauen, wenn man 4 Lagen hat: die äusseren beiden zum Verdrahten und die inneren beiden für die Versorgung. Bei 2-lagigen oder gar einseitigen Platinen ist eine "Massefläche" bestenfalls zum Säuresparen sinnvoll, weil dann nicht so viel Kupfer weggeätzt werden muss. Auf keinen Fall darf man aber sagen: "erst mal die Signale routen und dann noch die Masse fluten und fertig!" Dann kann es nämlich passieren, dass "der Schwanz mit dem Hund wackelt", sprich es hängt ein großer Schaltungsteil mit nennenswerten Strömen über einen kleinen Kupferstrich an der Versorgung. Und dann zappelt dieser Teil bei Stromänderungen wild "auf und ab". > - Leiterbahnstärke dagegen ist nicht unwichtig, 16mil oder etwas mehr > schaden nicht, bei hohen Strömen gerne mehr Bei dieser Packungsdichte muss das mindestens ein doppellagiges Layout werden, und dann würde ich nicht diese ungemein platzfressenden Pads verwenden, sondern schnuckelig kleine runde. Das bringt viel Platz für Leiterbahnen. > - Kondensatoren nach an den IC hast Du eh schon Das passt schon...
Leider bin ich auf die Dichte angewiesen, da mir nur ein begrenzter Platz zu Verfügung steht. Somit ist natürlich ein doppellagiges Layout vorgegeben. Das mit den runden Pads ist eigentlich eine gute Idee. Warum ich da nicht drauf gekommen bin... Mein Ansatz wäre jetzt eben gewesen (wie ihr ja schon im Post merkt), erst einmal die Versorgungsleitungen und die Masseleitungen zu legen. Wenn ich das fertig habe, kann ich die restlichen Leitungen legen. Auf die Masseflächen hätte ich sowieso verzichtet, da ich einfach nicht genug Fläche habe. Ich habe mir gedacht, dass "unzählige Mini-Masseflächen" wenig Sinn haben. Somit möchte ich die Leitungen grundsätzlich sinnvoll verlegen. Ich habe aber noch deutliche Schwierigkeiten mit dem Verständnis von "Hinweg" und "Rückweg"! Mir ist nicht ganz klar, welche Wege gemeint sind. Derzeit fließt der Strom ja vom Spannungsregler über den DAC zum Expander und dann zum ADC. Ich würde bzw. habe nun einfach die GND-Leitungen parallel zu den Versorgungsleitungen gelegt. Ist das sinnvoll? Und wie verhält es sich, wenn ich GND-Leitungen per Via auf die andere Seite legen muss? Dann habe ich ja wieder einen kleinen Querschnitt... Oder soll man bei GND grundsätzlich auf Vias verzichten? Mir würde es sehr helfen, wenn ihr mir einen konkreten Vorschlag an meinem Beispiel erklären könntet. Soweit bin ich ja mit den Kondensatoren und der Versorgungsleitung durch. Würde jetzt die GND-Leitung von Pin 4 des MCP3201 auf den Kondensator des MCP23S17 legen. (Lieber an den Kondensator legen oder lieber direkt an die GND-Leitung des IC?). Von da aus vom Pin 15 wohin? Da hätte ich ja das Problem, dass ich auf die andere Seite muss. Also auf dem Top-Layer dann einfach zum Pin 7 oder zum Kondensator? Und weiterhin habe ich irgendwie Bauchschmerzen am ADC GND und IN- zusammenzuschalten. Oder ist das unbegründet? Ich bedanke mich recht herzlich für eure Geduld bei diesen Anfänger-Fragen, aber ich möchte nicht einfach nur etwas falsches machen, was ich mir dann so angewöhne. Deshalb ist es vielleicht etwas zäh, aber ich habe es dann richtig begriffen. > die Lage des Spannungsregler und seiner Cs würde ich tauschen, Regler > rechts, Cs links Öh... Ist das nicht so? Regler ist rechts zum IC und Cs sind links zum Rand. Oder soll ich vom C aus zum IC gehen? > Leiterbahnstärke dagegen ist nicht unwichtig, 16mil oder etwas mehr > schaden nicht, bei hohen Strömen gerne mehr Grundsätzlich oder wichtiger für GND (wegen größerem Querschnitt)? Ich würde versuchen die Leitungen so dick wie möglich zu machen, wobei ich jetzt schon weiß, dass die Signalleitungen (z.B. SPI...) schmal sein müssen, da meine Dichte leider relativ hoch ist :-(
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Jay Myon schrieb: > Leider bin ich auf die Dichte angewiesen, da mir nur ein begrenzter > Platz zu Verfügung steht. Warum machst du dann nicht gleich SMD? Ich hab zwar bisher keinen Schaltplan denke aber, Vdd und GND zu routen, ist bei dieser Packungsdichte noch dein kleinstes Problem. ;-)
Habe alle Bausteine eben in DIP vorliegen. Von den Leitungen her passt auch alles, hatte schon alles geroutet - leider mit vielen grundlegenden Fehlern. Möchte das jetzt einfach nochmal neu versuchen. Wenn es nicht geht, nehme ich natürlich SMD. Es ändert aber nichts an meinen letzten Fragen :-) Die gelten grundsätzlich - egal ob DIP oder SMD.
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Ich habe das jetzt mal so gemacht. Mit der Bitte um Kommentierung :-) Würde mich auch sehr freuen, wenn jemand noch ein paar meiner Fragen aus dem Vorpost beantworten könnte (Beitrag "Re: ICs mit Kondensatoren untereinander verbinden") P.S.: Bei den ULN2803 habe ich die Pads noch nicht geändert...
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Bearbeitet durch User
Die GND Leitung sollt man schon so ähnlich wie gezeichnet (ggf. auch noch mal 50% mehr wo platz ist) eher dicker auslegen. Das ist weniger wegen des Widerstandes, sondern wegen der Induktivität. Viele Signale sind halt auf GND bezogen, und da hilft es wenn man da halbwegs eine Spannung hat. Bei den 3,3 V für digitale Schaltungen ist das weniger wichtig. Entprechend ist die Reihenfolge beim Routen auch so dass man erst GND verlegen sollte, und dann Vcc und die Signal - die etwas dickeren Leitungen helfen dabei auch gleich die GND Leitungen zu kennzeichenen, das man nicht auf die Idee kommt da größere Umwege einzubauen. Bei einer analogen Schaltung mit kleinen Spannungen wäre ggf. auch eine Sternförmige Masseführung zu überlegen oder nötig. Das könnte vor allen das Signal zum ADC betreffen. Wenn es geht, sollte Vcc und ggf. auch GND zum Abblockkondensator gehe, nicht direkt zum IC Pin. Das ist bei den noch eher langsamen ICs hier nicht so dramasitsch, aber besser ist es. Wenn der Platz knapp ist, sollte man zumindest die 100 nF Abblockkondensatoren als SMD wählen - die Größe 0805 läßt sich noch wirklich einfach löten. Die Lage der ULN... zum Portexpander sollte man ggf. noch mal überdenken, ggf. auch einen der ULN noch um 180 Grad drehen.
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Hab mal versucht das Ganze sternförmig zu machen. Oder geht das an der Sache vorbei? Ist es ein Problem, dass Vcc und GND auf verschiedenen Layern sind (außer dass ich wahrscheinlich Probleme beim routen der anderen Leitungen bekomme...)?
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So, meine GND und VCC-Leitungen sind jetzt verlegt. Ich hoffe das passt so. Probleme bereitet mir noch oben rechts die Ecke, da hier alles äußerst eng ist. Passt das mit dem GND/VCC-Routing? Würdet ihr noch etwas grundlegend anders anordnen? Ansonsten wäre ich endlich fertig, so dass meine letzte Bitte ein kritischer Blick wäre ;-) Dann könnte ich endlich die übrigen Leitungen legen und die Platine erstellen freu
Ja, habe einen neuen Thread daraus gemacht, weil die Eingangsfrage nun bearbeitet ist und es nun ein anderes Thema ist. Habe in dem neuen Thread auch auf diesen alten verwiesen. Hoffe das passt so.
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