Bitte um Prüfung meines Layout

#3885062
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Hallo Männers :)


Würde sich jemand erbarmen und könnte mal über mein Layout drüber gucken 
um es zu prüfen? Wäre sehr nett. ^^
Ich habe sämtliches an Dateien für die Schaltung, welche sich in dem 
Projektordner befanden, als Zip angehangen.
Vorab: Ich muss noch die Bohrungen in den Ecken für die Montagebolzen 
setzen. Welchen Durchmesser müssen die Bohrungen dafür haben?

Viele Grüße.
David
Angehängte Dateien:
Gast #3885091
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*Q1 näher an den MCU, keine Keitungen drunter oder drüber wenns geht
*Montagelöcher sind meist hilfreich wenn man schon Platz hat
*beschreibung und Revision auf das Board
*Bauteile anhand eines Grids orientieren und nicht wild verstreuen
*auch wenn die Spanungsregler keinen Kühlkörper benötigen kann man sie 
so platzieren das man einen nachträglich einbauen könnte
*Elkos nicht bei Bauteilen platzieren die Hitze abgeben
*Beschriftung / Soldermask kann man auch noch aufräumen
*bitte keine diagonalen in dem Schaltplan...
*man kann die Lininen im Schaltplan einen Netznamen geben, damit sie 
nicht quer über den Plan verlaufen
#3885121
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Wie schon gesagt:
JEDES VCC-GND-Pärchen braucht einen 100n, und zwar so dicht dran wie 
irgend möglich!

Dann: Einmal eine Kanne VIAs zwischen den Masseflächen von TOP und 
BOTTOM über die Leiterplatte auskippen. In der Luft hängende Flächen 
oder nur einseitig angeschlossene "Zungen" vermeiden. Und einige 
"Unrouted"-Airwires hast Du auch noch - die sollten nach dieser Prozedur 
verschwunden sein.

Verstärkt SMD verwenden. Das macht das Board kleiner und führt zu 
kürzeren Leiterbahnen, was der Funktion entgegenkommt. Denke daran, dass 
jeder mm Leiterbahn ein Widerstand, eine Induktivität und eine Kapazität 
ist.

Immer daran denken, dass der Strom nicht nur irgendwo hin sollen, 
sondern auch einen Rückweg braucht. Hin- und Rückweg müssen möglichst 
dicht beieinander liegen, ansonsten fängst Du Dir Störungen ein. Daher 
bei Flachbandkabeln immer zu jedem Signal das passende GND dazu packen.

fchk
#3885144
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oh gott :o
Hätte nicht gedacht, dass noch so viel zu machen ist. Warum die Airwires 
noch da sind weis ich auch nicht so richtig, bzw verstehe ich trotz 
allem nicht, da eigentlich trotzdem überall Masse anliegt. Naja.

Habe ich überhaupt Platz um unter dem uC mit Vias zu arbeiten? Ich habe 
bedenken, dass die Vias zu hoch sind und der uC dann "kippelt".
Gast #3885184
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David L. schrieb:
> Eigentlich wollte ich nur die Platine ätzen und Bohren lassen. Löten
> wollte ich selbst machen.

Und warum machst du die Platine dann so groß?
Die Fertigungskosten werden meist irgendwie nach Fläche oder 
Standardmaßen abgerechnet. Und bei SMD kann man auch beide Seiten 
verwenden, weil die Bauelementanschlüsse nicht auf beiden Seiten den 
Platz blockieren.
Gast #3885228
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Das bei einem idealen Sprung das Frequenzspektrum bis ins unendliche 
geht weis ich auch, aber letztlich muss ich die Schaltung auch 
irgendwann mal anschalten, und das dürfte der steigenden Flanke des 
Signals gleich kommen also von daher wird der das schon aushalten. 
Bisher haben das noch alle von mir verwendeten Spannungsregler 
ausgehalten.


Zu der zip-Datei: Naja weil ich den dateiordner mit allen darin 
befindlichen Dateien, wahrscheinlich auch die arc, als zip gepackt habe? 
^^

Naja wenn die durchkontaktierung der vias mit dabei ist wäre das ja 
nicht schlecht. :)
Gast #3886824
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Wolfgang schrieb:
> David schrieb:
>> Und das ich nicht mit smds arbeiten will liegt daran dass ich noch nie
>> smds gelötet habe
>
> Dann würde ich damit erstmal anfangen, bevor du dich an den Prozessor
> machst. Du kannst ja große Widerstände verwenden (0805)

Die sind wirklich das Handlöt-Optimum - schön klein aber noch groß 
genug.

Wobei 0603 nicht schwieriger, sondern nur lästiger weil fummeliger ist. 
Selbst 0402 ist noch gut handlötbar.

@TP
Das Massefluten würde ich lassen, wenn es keine zusammenhängende 
Massefläche wird. Das kann fallweise ungünstig sein, zumindes brings 
überhaupt nichts. Unser EMV-Professor sagte immer, wenn es Löcher in der 
Massefläche sein müssen, Tillsiter, kein Emmentaler ;-)

Ich mache immer die Rückseite der Platine als gescheite 
"Tillsiter"-Massefläche (d.h. nur kleinen, kurzen Löchern) und route 
alles auf der Vorderseite. Damit bekomm man selbst mit 2 Lagen noch ein 
passables Layout hin.

d.h. Vorderseite = Signal; Rückseite = GND

Tipp:
Nimmt man einen µC mit "remappable Peripherals" (z.B. diverse PICs oder 
diverse NXP) bekommt man eine recht komplexe Platine ohne eine einzige 
Überkruzung hin - man kann hervorragend im µC per Software auskreuzen.
Gast #3886871
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Jonas Biensack schrieb:
>>Woher kommen die +15V?
>
> Denke der NE555 sollte als Ladungspumpe die 15V erzeugen, da fehlen halt
> noch ein paar C und Dioden.

Kann ich nicht glauben, denn der TO schrieb:

> Die Frequenz des Rechtecksignals liegt zwischen 0.02
> bis 0.005 Hertz. Also nichts mit hohen Frequenzen.

Außerdem, was will er dann mit dem DIP-Switch und dem Trimmer?

Auch die Schaltung mit den OPs ist mir nicht erklärlich.
#3886973
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... schrieb:
> Meinst du es lohnt sich die Schaltung überhaupt zu layouten?
>
Warum sollte sich das denn nicht lohnen?



> Was für eine Funktion soll das haben den Ausgang des 555 auf einen
> Spannungsregler zu führen?
>

Das Signal was aus dem NE kommt hat 15 Volt. Wenn ich das Signal als 
eine Art "Enable"-Signal an meinen uC einlesen will darf es maximal 
3,6Volt haben. Das war wohl etwas komplizierter gedacht als nötig. Hab 
es inzwischen durch einen einfachen Spannungsteiler ersetzt ^^



> Woher kommen die +15V?

Die 15V kommen von dem 15V Spannungsregler.







>
>Auch die Schaltung mit den OPs ist mir nicht erklärlich.


Dort soll die Spannung über einem Externen Messwiderstand gemessen 
werden (Uin) und ein Transisor angesteuert werden (Uout). Der Soll-Wert 
kommt von den DAC-Ausgängen des uC.
(Firma: keine) #3886995
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David schrieb:
> Und das ich nicht mit smds arbeiten will liegt daran dass ich noch nie
> smds gelötet habe und ich erstmal eine leiterplatte mit normalen
> Bauteilen bestücken möchte. Letztlich bezahlt die Platine die
> Hochschule...

Ich habe mich damals auch schön mit THT-Bauteilen eingedeckt, weil ich 
"Angst" for SMD hatte. Dann habe ich zwangsweise einen Bausatz mit u.a. 
einigen 0805-Widerständen löten müssen und habe dabei gemerkt, dass das 
absolut problemlos machbar ist. Die Bauteile sind zwar etwas kleiner und 
fummeliger, aber mit einer guten Pinzette und etwas Einarbeitung, z.B. 
SMD Löten kriegt man das sehr gut hin. Mittlerweile nehme ich wenn 
es geht 0603, die Größe ist für mich noch gut zu handhaben und nimmt 
angenehm wenig Platz weg. 0402 habe ich auch schon probiert, aber das 
kriege ich mit meiner billigen ZD-931 Lötstation nicht mehr hin, da ist 
die Lötspitze zu grob für.

Was ich damit sagen will, SMD ist einfacher zu löten als man denkt, und 
mittlweile ärgere ich mich fast, dass ich mir damals soviele 
THT-Bauteile (Widerstände, Kondensatoren etc.) auf Vorrat bestellt habe.

Viele Grüße
Daniel
Gast #3887150
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David L. schrieb:
>> Woher kommen die +15V?
> Die 15V kommen von dem 15V Spannungsregler.

Schwierig zu erkennen wenns nicht dran steht und wenn kein Reference 
vergeben ist auch schwierig zu routen.

>>Auch die Schaltung mit den OPs ist mir nicht erklärlich.
> Dort soll die Spannung über einem Externen Messwiderstand gemessen
> werden (Uin) und ein Transisor angesteuert werden (Uout). Der Soll-Wert
> kommt von den DAC-Ausgängen des uC.

Der hat aber nur zwei DACs.
#3887224
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... schrieb:
> David L. schrieb:
>>> Woher kommen die +15V?
>> Die 15V kommen von dem 15V Spannungsregler.
>
> Schwierig zu erkennen wenns nicht dran steht und wenn kein Reference
> vergeben ist auch schwierig zu routen.
>
Eigentlich habe ich in der Schaltung Namen vergeben. Keine Ahnung warum 
das nur im Layout angezeigt wird und nicht im Schematic.

>>>Auch die Schaltung mit den OPs ist mir nicht erklärlich.
>> Dort soll die Spannung über einem Externen Messwiderstand gemessen
>> werden (Uin) und ein Transisor angesteuert werden (Uout). Der Soll-Wert
>> kommt von den DAC-Ausgängen des uC.
>
> Der hat aber nur zwei DACs.

Soweit ich weis und besitzt der ATXmega128A1 4 Pins die als DAC-Ausgang 
verwendet werden können.
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #3887255
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David L. schrieb:
> Ich will es bei einem Anbieter machen lassen. Warum?
Dann hast du die falsche Layoutstrategie!
Denn dann kannst du doch ganz einfach jede Menge Durchkontaktierungen 
setzen und unter dem uC sowohl eine VCC-Insel und eine durchgehende 
GND-Lage einführen. Damit wird die Platzierung von 
Entkopplungswiderständen ganz einfach...


Zum Hintergrund (interessant ist, WOFÜR die Kondensatoren da sind):
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/14-Entkopplung

Und das mit dem Quarz ist auch noch einen Blick wert (auch hier wichtig: 
verstehen, was läuft! Nicht einfach nur nachbauen!):
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/33-Quarz
#3887290
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... schrieb:
> David L. schrieb:
>>> Der hat aber nur zwei DACs.
>>
>> Soweit ich weis und besitzt der ATXmega128A1 4 Pins die als DAC-Ausgang
>> verwendet werden können.
>
> Ja schon, aber du kannst trotzdem nur zwei Werte ausgeben und ob du die
> gleichzeitig auf den vier Pins ausgeben kannst möchte ich bezweifeln.


Also in dem Bsp.-Code werden die beiden Kanäle des DACB seperat 
angesprochen und geben unterschiedliche Werte aus: 
http://www.jtronics.de/avr-projekte/xmega-tutorial/xmega-tutorial-dac.html

Und hier spricht der Autor auch davon, dass beide Kanäle 
unterschiedliche Werte annehmen können: "Hier in meinem Beispiel 
bekommen beide Channel den selben Wert. Aber das kann natürlich geändert 
werden. Es kann z.B. gesagt werden, dass die Funktion nicht einen 
Integerwert erwartet sondern zwei (für jeden Channel einen)." 
(http://kampis-elektroecke.de/?page_id=1277 , mittig im Artikel.)


Ich kann mich zwar nur auf diese Artikel berufen, da ich nach deren 
Aussagen nicht nochmal das Datenblatt hinsichtlich der DACs überprüft 
habe, aber anders würde es doch gar keinen Sinn machen vier Ausgänge am 
uC zu implementieren, wenn ich letzlich eh nur 2 unterschiedliche 
Spannungen ausgeben kann.





Danke Lothar, ich les mir das mal durch :)
#3887305
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Auszug aus dem Datenblatt: "The output from the DAC can either be 
continuous to one pin (Channel 0), or fed into two different pins using 
a sample
and hold circuitry (S/H). With S/H these two outputs can act 
independently and create two different analog signals,
different in both voltage and frequency. The two S/H outputs have 
individual data and conversion control registers.
The channel 0 output can also be made internally available as input for 
the Analog Comparator and the ADC."
Angehängte Dateien:
Gast #3887334
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David L. schrieb:
> Würde sich jemand erbarmen und könnte mal über mein Layout drüber gucken

Erst mal die Schalrtung

R4 an Anschlag 2 gedrhe tund cder NE55 ist kaputt.

Die NPN/PNP Stufen nach dem LM324 führen zur Instabilität, auch mit RC 
Kompensation, wegen der Totstrecke (1.4V lang passiert nichts).

Ganz nebenbei: Was willst du aus PA2/PA2PB4 rausschicken, das die LM324 
verstärken könnten ?

Ein 3.3V Regler braucht sicher keine Rückstromdiode D2 und 
Eingangsverlustdiode D1.

Klingt wie hingepfuscht und zuvor niemals ausprobiert.


Dann die Platine:

Sie wird wegen dem zugekleistere mit Masseflächen bei Mikromillimeter 
Abstand zu leuterbahnen nicht einfach zu löten sein.
#3887363
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... schrieb:
> Ich muss mich verbessern. Der hat sogar nur einen DAC.
> Dessen Ausgang wird auf zwei S/H-Stufen gemultiplext. Die beiden
> Ausgänge der S/H-Stufen werden dann wahlweise auf die vier möglichen
> Ausgangspins durchgeschaltet.
>
> Schau dir Figure 26-1. DAC overview an.

Das ist meiner Meinung nach nur die stellvertretende Darstellung für 
beide DACs. Wenn man sich den Abschnitt 26. im Datenblatt durchliest, 
ist die rede von mehreren (also mindestens 2) DACs.

"Each DAC has one continuous output with high drive capabilities for 
both resistive and capacitive loads. It is also
possible to split the continuous time channel into two Sample and Hold 
(S/H) channels, each with separate data
conversion registers."
#3887393
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MaWin schrieb:
> David L. schrieb:
>> Würde sich jemand erbarmen und könnte mal über mein Layout drüber gucken
>
> Erst mal die Schalrtung
>
> R4 an Anschlag 2 gedrhe tund cder NE55 ist kaputt.

Wieso sollte der dann kaputt sein? ^^


>
> Die NPN/PNP Stufen nach dem LM324 führen zur Instabilität, auch mit RC
> Kompensation, wegen der Totstrecke (1.4V lang passiert nichts).

Warum sollte das zur Instabilität führen?


>
> Ganz nebenbei: Was willst du aus PA2/PA2PB4 rausschicken, das die LM324
> verstärken könnten ?

Eine Spannung, als Sollwertvorgabe. Weiter oben ist ein Beitrag von mir, 
der grob umreist was der analoge Anteil der Schaltung machen soll.

>
> Ein 3.3V Regler braucht sicher keine Rückstromdiode D2 und
> Eingangsverlustdiode D1.

> Klingt wie hingepfuscht und zuvor niemals ausprobiert.

Dito. ;)
>
>
> Dann die Platine:
>
> Sie wird wegen dem zugekleistere mit Masseflächen bei Mikromillimeter
> Abstand zu leuterbahnen nicht einfach zu löten sein.

Ich habe im Moment 15mil eingestellt. Sollte doch klappen, wenn 
zusätzlich mit einer Lötstoppmaske gearbeitet wird oder meinste nich?
#3888192
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Sooo.

Ich hab das Layout nochmal überarbeitet.

- Verwendung von SMDs
- Entkoppelkondensatoren an jedes Vcc/GND-Pärchen des Xmega
- Quartz näher ran gerückt
- Mehr Vias um Masseflächen der Layer zu verbinden und einseitig 
angeschlossene Zungen zu vermeiden
- Elkos weiter von den BEs weg gerückt die viel wärme erzeugen
- Spannungsteiler statt Spannungsregler für das Ausgangssignal des NE555

Jetzt mal von Schönheitsfehlern, also Beschriftung und nicht ganz so 
toll angeordneten Bauteilen, abgesehen - wäre es so in Ordnung?
Angehängte Dateien:
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #3888350
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David L. schrieb:
> Ich hab das Layout nochmal überarbeitet.
> wäre es so in Ordnung?
Eine Frage noch: muss die Platine so groß sein?
Du wirst nach dem Bestücken sehen, das darauf gähnende Leere herrscht...

> Quartz
Quarz

> - Entkoppelkondensatoren an jedes Vcc/GND-Pärchen des Xmega
Mach dort diese blaue Leiterschleife unter dem µC zur Fläche und binde 
einfach die Vias direkt mit ein. Du kannst hier ohne Sorge die "heilige 
Kuh" Versorgung->Kondensator->µC-Pin schlachten. Die Entkopplung ist 
trotzdem gut!
Gast #3888363
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deine Massefläche ist immer noch zerschnitten...

Das A und O ist immer die Platzierung, da müssen 75% der Arbeit 
drinstecken. Wenn das sauber gemacht ist, ist das Verbinden pillepalle.

Ich würde alle Baueile nach oben setzen und oben verbinden, unten eine 
möglichst unzerschnittene Massefläch übriglassen. Und da alle 
GND-Verbindungen mit VIAs reintackern. Schließlich musst du ja nicht 
selber boheren, und solange die Löcher nichts kosten, macht Sparen 
keinen Sinn.

Du kannst übrigens problemlos unter den SMD-Widerständen eine oder zwei 
Leiterbahnen durchziehen, wenn du die 6mil schmal machst. so spart man 
Überkreuzungen.

Die Designregeln des Herstellers hast du verwendet? Die kann man 
üblicherweise als *.dru-File bekommen.
#3888420
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Georg schrieb:
> Hallo,
>
> R4: ich würde ein Poti immer mit der Betätigung zum Rand ausrichten.
> Warum nimmst du überhaupt für R4 und R6 verschiedene Bauformen? War
> grade so in der Kiste?
>
> Georg

So zusagen. Die Betätigung von R4 erfolgt in echt auch von oben. Im 
Layout habe ich nur das Modell genommen, weil die Footprints passen. :)
#3888431
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Lothar Miller schrieb:
> David L. schrieb:
>> Ich hab das Layout nochmal überarbeitet.
>> wäre es so in Ordnung?
> Eine Frage noch: muss die Platine so groß sein?
> Du wirst nach dem Bestücken sehen, das darauf gähnende Leere herrscht...
>

Naja muss Sie natürlich nicht, aber je größer die ist umso 
übersichtlicher kann man es anordnen und dann bestücken oder nicht?


>> - Entkoppelkondensatoren an jedes Vcc/GND-Pärchen des Xmega
> Mach dort diese blaue Leiterschleife unter dem µC zur Fläche und binde
> einfach die Vias direkt mit ein. Du kannst hier ohne Sorge die "heilige
> Kuh" Versorgung->Kondensator->µC-Pin schlachten. Die Entkopplung ist
> trotzdem gut!

Alles klar. Danke.
Gast #3888466
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> Naja muss Sie natürlich nicht, aber je größer die ist umso
> übersichtlicher kann man es anordnen und dann bestücken oder nicht?
Wenn du deine PCB platzsparend optimierst, wie es schon erwähnt wurde, 
kannst du sie trotzdem übersichtlich bestücken.

a) du kennst deinen Entwurf
b) je größer die PCB bei geringen Stückzahlen -> teurer, wirtschaftliche 
Sichtweise
#3888500
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Lothar Miller schrieb:
> David L. schrieb:
>> Naja muss Sie natürlich nicht, aber je größer die ist umso
>> übersichtlicher kann man es anordnen und dann bestücken oder nicht?
> Ich sehe es sehr so: je größer sie ist, umso eher kann irgendein Störer
> von aussen einkoppeln...

Naja die Platine ist 10x8cm. Die meisten Eval-Boards die ich kenne sind 
größer und haben weniger drauf ^^
Gast #3888823
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David L. schrieb:
>> R4 an Anschlag 2 gedreht und der NE555 ist kaputt.
> Wieso sollte der dann kaputt sein? ^^

Weil DIS dann einen Kurzschluss von VCC nach Masse schaltet.

> Warum sollte das zur Instabilität führen?

Genau so, wie eine Auto-Lenkung mit 5cm Spiel kein Geradeausfahren mehr 
erlaubt.

> Ich habe im Moment 15mil eingestellt. Sollte doch klappen, wenn
> zusätzlich mit einer Lötstoppmaske gearbeitet wird oder meinste nich?

Ich halte es für unnötig fehlerträchtig.
#3888895
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MaWin schrieb:
> David L. schrieb:
>>> R4 an Anschlag 2 gedreht und der NE555 ist kaputt.
>> Wieso sollte der dann kaputt sein? ^^
>
> Weil DIS dann einen Kurzschluss von VCC nach Masse schaltet.
>
>> Warum sollte das zur Instabilität führen?
>
> Genau so, wie eine Auto-Lenkung mit 5cm Spiel kein Geradeausfahren mehr
> erlaubt.
>

In der Praxis passiert da nichts. Hab die analoge Schaltung schon 
ausprobiert und konnte nichts dergleichen feststellen.
Soll ich die Bipos deiner Meinung nach weglassen oder wie?
#3890460
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Naja ich hab mal einige Anbieter durch geguckt und da ist es egal, 
solange man sich innerhalb der Euro-Platinen-Größe von 100x160 bewegt. 
Auserdem soll es noch von Hand Lötbar sein und ich habe gestern echt 
einen Schreck bekommen als ich die Platine mal probehalber ausgedruckt 
habe und sehen musste wie klein und eng das jetzt schon ist ^^

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