Problem: ADC-Leitungen unter Mikrocontroller, induktive Einstreuung

[Thomas W. (Gast)]

Hallo,

ich arbeite zur Zeit an einer Platine, die den Steuerungsteil zu einem 
Brushless-Regler beinhaltet.

Die Leistungsendstufe und Treiberplatine wurden von Kommilitonen 
entwickelt und haben daher bereits festgelegte Schnittstellen. Die Größe 
meiner Platine ist dadurch ebenfalls vorgegeben, so dass ich wegen der 
noch notwendigen zusätzlichen Beschaltung (SD-Karte, ...) den Controller 
(STM32F4 mit LQFP144) nicht großartig (+- 5 mm) verschieben kann.


Jetzt habe ich das Problem, dass die Steckverbindung mit den 
Analogsignale zur Messung von Akkuspannung, Ströme der Phasen, 
Temperatur direkt unterhalb des Mikrocontrollers hervorkommen.

Da die Leiterplatte 4 Lagen haben wird, kann ich eine Abschirmlage 
einbauen.


Jedoch ist der Platz aufgrund der Vias ja auch begrenzt, weshalb die 
längste direkt unter dem Mikrocontroller verlaufende Leiterbahn etwa 10 
mm lang sein wird.


_Meine Frage_:

Hat jemand von euch Erfahrungen, was die induktive Einstreuung von 
Mikrocontrollern angeht, die ohne zusätzliche Abschirmung direkt über 
den Analogleiterbahnen liegen?


Grüße
Thomas

[Tobi (Gast)]

Ein Bild wäre da sehr Hilfreich

[Peter S. (Gast)]

Ich verstehe nicht so ganz von welcher Quelle auf welches Opfer zu eine 
Einstreuung befürchtest.

[X4U (Gast)]

Thomas W. schrieb:
> Hat jemand von euch Erfahrungen, was die induktive Einstreuung von
> Mikrocontrollern angeht, die ohne zusätzliche Abschirmung direkt über
> den Analogleiterbahnen liegen?

Was dein Design angeht nicht aber bisher gab es selbst mit den wildesten 
Aufbauten keine Probleme was die Einstrahlung durch den uP betrifft.

Festgestellt habe ich das indem ich den Taktfrequenz verringert habe, da 
war nie eine Änderung.

Der analoge Teil wird auf der Chipfläche von seinen Nachbarn sehr viel 
mehr gestört als von Leiterbahnen die viel weiter weg sind. Da werden 
die Designer vermutlich einige Maßnahmen vorgenommen haben (müssen).

Wenn du Einstrahlungen befürchtest kannst du verschiedene Maßnahmen 
durchführen. Deine Abschirmplatte sehe ich da aber kritisch, es ist ja 
auch eine Antenne.

Die wichtigsten wären imo.

1. niederohmige Analogleitungen.
Langsame Signale lassen sich mit Kondensatoren gut filtern. Eine Kombi 
von 100nF parallel zu 10pF lässt davon nicht viel übrig. Falsch machen 
kann man da auch nichts, im Zweifel einfach nicht bestücken.

2. Filtern (Hardware)
Ferrite gibt es in allen Größen. Gerade bei externen Leitungen kann es 
nicht schaden die vorzusehen. Mit 0 Ohm zu ersetzen ist ja kein Problem.

3. Differentielle Leitung.
Wenn Meßleitung und Bezugspotential parallel geführt werden heben sich 
Einstrahlungen auf.

4. Filtern (Software)
Gleitender Durchschnitt etc. können in Software auch einiges 
stabilisieren.

[Der Mitleser (Gast)]

Da die Chips auf sog. Lead-Frames verklebt und gebondet werden, sollte 
es da keine Einstreuungen geben.

http://www.ett.bme.hu/meca/Courses/TEP/3_1.html