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Forum: Platinen Eagle Layout Verbesserungsvorschläge


Autor: Klaas K. (araragi)
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Hallo Leute,

ich habe soeben mein erstes Leiterplattenlayout gemacht. Die 
zugrundeliegende Schaltung war bis auf ein paar Details wie diese 
Pinheader vorgegeben und ist geprüft. An der Stelle sollte also alles 
passen.
Am Ende soll daraus ein Temperatursensor werden. Spannungsversorgung ist 
eine 9V Batterie. Im Testaufbau auf der Steckplatine hat die Schaltung 
knapp über 100 mA verbraucht.
Weil das meine erste Erfahrung mit der Layouterstellung ist, wollte ich 
einfach mal fragen, was ihr so davon haltet.
Die Abmessungen der Platine und die vier Bohrlöcher sind schon auf das 
Gehäuse angepasst, wo die Baugruppe mal rein soll.
Zur Positionierung der Bauteile: Der Spannungsregler musste da oben hin, 
weil der mit Kühlkörper zu hoch ist, um aufrecht zu stehen. Also möchte 
ich den flach platzieren und da oben ist noch ein bisschen Raum im 
Gehäuse, sodass er dort über die Platine hinausragen kann.
R5 und R6 hab ich so am Rand platziert, damit man da hinterher noch zum 
Verstellen rankommen kann, die Anzeigen wollte ich aus ästhetischen 
Gründen links/rechts mittig haben, den Pinheader für den KTY10 
Temperatursensor oben, weil die Kabel nach oben weggehen werden und bei 
allen anderen Bauteilen hab ich einfach geguckt, dass die Luftlinien 
möglichst kurz sind, sich nicht so oft kreuzen und dass ich die Bauteile 
einigermaßen dicht gepackt bekomme, damit sie überhaupt hinpassen.

Das Verlegen der Leiterbahnen hab ich komplett händisch gemacht. Für die 
Spannungsversorgung hab ich 1mm Leiterbahnbreite genommen, für den Rest 
0,4mm.

Was meint ihr? Ist das gut so oder sollte ich was verändern? Und hab ich 
die Designrules richtig gesetzt?

Und noch 'ne Frage zu Eagle allgemein: Kann man dem Autorouter sagen, 
dass er bestimme Leitungen dicker machen soll? Und kann man den 
Autorouter sinnvoll selektiv einsetzen? Wollte beides versuchen, aber 
wusste nicht so recht und hab dann einfach alles händisch gemacht. Ach 
und was müsste ich einstellen, wenn ich bei meiner zweiseitigen 
Leiterplatte eine Seite als Massefläche haben wollte?

So, das müsste alles sein. Ich bedanke mich fürs Lesen und eventuelle 
Antworten. :)

: Bearbeitet durch User
Autor: HyperMario (Gast)
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Sieht gut aus, ich würde alle R's und C's vertikal drehen (leichter zu 
bestücken) und etwas weg vom ICL schieben (besser für Prüfspitzen).

Pin1 Positionen aller ICs andere shape.
Die analogen Leitungen laufen quer über die Leiterplatte.
  Entweder Stecker verlegen oder Masseflächen drumrum
Masseflächen wären imo auch nicht falsch

Klaas K. schrieb:
> Kann man dem Autorouter sagen,
> dass er bestimme Leitungen dicker machen soll?
Ja über die Netzklassen


> Und kann man den Autorouter sinnvoll selektiv einsetzen?
Du kannst ihm sagen welche Signalnamen er (nicht) nehmen soll oder über 
"loop remove" (der Name ist etwas irreführend") Leitungen neu verlegen.

Das Layout würde ohne Autorouter (oder nur Supply) besser aussehen. Ist 
auch einfach. In eagle 9 gibt es z.B. nur noch eine Route option die 
nicht mit Autorouter Unterstützung läuft.

Autodesk hat über 100 eagle Vidos auf Youtube, das hier zeigt das 
routing:

Youtube-Video "Manual and Interactive Routing in Autodesk EAGLE"
Manual and Interactive Routing in Autodesk EAGLE

Autor: Thorsten S. (thosch)
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Datenblätter lesen -> Abblockkondensatoren fehlen am 7805 und am 
ICL7107!
Stromversorgung und Masse zuerst routen.
Auf Trennung von Analog- und Digitalsignalen achten.
KEINEN Autorouter benutzen, das bekommt man von Hand gescheiter hin.

Autor: John P. (brushlesspower)
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Thorsten S. schrieb:
> Stromversorgung und Masse zuerst routen.

Mache ich meistens zum Schluss.
Masse route ich garnicht. Dafür gibts Masseflächen.

Außnahmen gibt es natürlich. Meine Aussagen beziehen sich auf 0815 
Layouts

Autor: Kolja B. (Gast)
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HyperMario schrieb:
> Das Layout würde ohne Autorouter (oder nur Supply) besser aussehen.

Nicht gelesen, was der TO geschrieben hat?

Klaas K. schrieb:
> Das Verlegen der Leiterbahnen hab ich komplett händisch gemacht.

Autor: Michael K. (tschoeatsch)
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Ist dein C3 richtig rum eingezeichnet? Du erzeugst doch eine negative 
Spannung.

Autor: C3 (Gast)
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dreh mal den C3

Autor: Ben S. (theben)
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Vermeide spitze Winkel, diese können je nach Fertigungsart zu 
unterätzungen führen, was versmälerte Leiterbahnen bedeutet.

Autor: Sebastian R. (sebastian_r569)
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Ben S. schrieb:
> Vermeide spitze Winkel, diese können je nach Fertigungsart zu
> unterätzungen führen, was versmälerte Leiterbahnen bedeutet.

Spielt das bei den heutigen Fertigungstoleranzen noch eine Rolle?

Ja, vor 30 Jahren hieß es, keine rechten Winkel, alles brav im 
45°-Winkel, etc. Aber jeder Wald- und Wiesen-PCB-Hersteller hat eine 
Mindestleiterbahnbreite von 0.15mm, was ziemlich dünn ist. Daher wird 
der spitze Winkel mittlerweile kein Problem mehr sein, wenn die 
Leiterbahn zweidrei Mal so breit ist, wie das Mindestmaß.

Autor: Falk B. (falk)
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John P. schrieb:
> Thorsten S. schrieb:
>> Stromversorgung und Masse zuerst routen.
>
> Mache ich meistens zum Schluss.

Fail!

> Masse route ich garnicht. Dafür gibts Masseflächen.

#Fail2

> Außnahmen gibt es natürlich. Meine Aussagen beziehen sich auf 0815
> Layouts

Auch dort ist das Mist.

Richtiges Designen von Platinenlayouts

Autor: HyperMario (Gast)
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Kolja B. schrieb:
> HyperMario schrieb:
>> Das Layout würde ohne Autorouter (oder nur Supply) besser aussehen.
>
> Nicht gelesen, was der TO geschrieben hat?

Hab ich überlesen, ist das jetzt schlimm?

Autor: Falk B. (falk)
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Sebastian R. schrieb:
> Ben S. schrieb:
>> Vermeide spitze Winkel, diese können je nach Fertigungsart zu
>> unterätzungen führen, was versmälerte Leiterbahnen bedeutet.
>
> Spielt das bei den heutigen Fertigungstoleranzen noch eine Rolle?

Vermutlich deutlich weniger als damlas, aber es ist ein klassischer 
Ansatz, der zumindest nicht falsch ist. Man kann auch alle Leiterbahnen 
schief und schräg ziehen, dem Strom ist das egal. Der Ästetik aber 
nicht, erst recht nicht, wenn es um hohe Packungsdichte geht.

Autor: Ben S. (theben)
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Sebastian R. schrieb:
> Ben S. schrieb:
>> Vermeide spitze Winkel, diese können je nach Fertigungsart zu
>> unterätzungen führen, was versmälerte Leiterbahnen bedeutet.
>
> Spielt das bei den heutigen Fertigungstoleranzen noch eine Rolle?

Mit den Leitbahnbreiten und einem halbwegs proffesionellen Hersteller 
mag das für diesen Fall vielleicht keine Rolle spielen. Doch was ist 
wenn die Leiterbahn wegen einer hohen Strombelastung eine Mindestbreite 
haben muss und das Design vom Platz her nur diese Mindestbreite her 
gibt? Dann wird die Leiterbahn an dieser Stelle zu dünn. Desweiteren 
weis man beim designen nicht ob man das Produkt bei einem 
professionellen Fertiger bestellt oder vielleicht nicht doch selber 
ätzt. Auch da wirds eng.

Mit diesen Grundregeln des Designs wird sichergestellt das die Designs 
übersichtlich und optimal fertigbar werden. Es heist nicht, wenn man 
eine Regel nicht einhällt das dann immer gleich das Design nicht 
funktioniert, sonder nür könnte.
Genau so ist es mit mit den Abblock Kondensatoren am 7805. Die Schaltung 
funktioniert meist auch ohne die Kondensatoren aber bei ungünstiger 
Leitungsführung und ungümstiger Belastung kann es zu Problemen führen.

Autor: John P. (brushlesspower)
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Falk B. schrieb:
> Fail!
> ...
> #Fail2

Ok was ist den nun mein Fehler?

Der verlinkte Artikel sagt mir auch nicht warum das besser sein soll?

Ich habe es so nämlich nicht gelernt. Möchte ja aber nicht dumm sterben.



John P. schrieb:
> Mache ich meistens zum Schluss.

Hier gebe ich dir Recht. Zum Schluss ist übertrieben.
Aber definitiv nicht als erstes!

: Bearbeitet durch User
Autor: Falk B. (falk)
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John P. schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> Fail!
>> ...
>> #Fail2
>
> Ok was ist den nun mein Fehler?
>
> Der verlinkte Artikel sagt mir auch nicht warum das besser sein soll?

Leseschwäche?

Abschnitt "Masseflächen füllen"

> Ich habe es so nämlich nicht gelernt. Möchte ja aber nicht dumm sterben.

GUT! Sowas ist heute eher selten!

Autor: Michael B. (laberkopp)
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John P. schrieb:
> Thorsten S. schrieb:
>> Stromversorgung und Masse zuerst routen.
> Mache ich meistens zum Schluss.
> Masse route ich garnicht. Dafür gibts Masseflächen.

Es gibt halt Leute, die von Layout keine Ahnung haben.

Immerhin ist es eine Messschaltung, er möchte daß die letzte Stelle 
steht, also 0.05%.

Klaas K. schrieb:
> Die Abmessungen der Platine und die vier Bohrlöcher sind schon auf das
> Gehäuse angepasst, wo die Baugruppe mal rein soll.

Hier wäre die Platine in etwas anderem Formfaktor
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175000-199999/192139-as-01-de-LED_Thermometer_Baustein.pdf
evenuell hast du aber schon die Schaltung von dort.
Ideal ist die dort auch nicht geroutet (z.B. Masse des 7805).

Der ICL7107 benötigt etwa 200mA wenn alle Segmente leuchten -1888, ein 
7805 an 9V hat dabei 0.8W Verlust. Das kann ein TO220 ohne Kühlkörper, 
wird aber warm. Montiert man ihn auf eine Platine mit minimaler 
Kupferfläche, ca. 2.5 x 2.5cm, dann bleibt er nur lauwarm. Einen 
richtigen Kühlkörper muss man also nicht montieren.

Autor: Kolja B. (Gast)
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HyperMario schrieb:
> Kolja B. schrieb:
>> HyperMario schrieb:
>>> Das Layout würde ohne Autorouter (oder nur Supply) besser aussehen.
>>
>> Nicht gelesen, was der TO geschrieben hat?
>
> Hab ich überlesen, ist das jetzt schlimm?

Nö, ist nicht schlimm. Kann passieren.
Aber nix zu danken für den Hinweis, gern geschehen... :-)

Autor: John P. (brushlesspower)
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Falk B. schrieb:
> Leseschwäche?

Nicht das ich wüsste. Ich traue aber nicht jedem Text bloß weil er im 
Internet steht.

Falk B. schrieb:
> Abschnitt "Masseflächen füllen"

Habe ich gelesen. Habe ich zur Kenntnis genommen.

Aber die Massefläche wird am Ende des layouts doch sowieso überprüft. In 
dem Zusammenhang sehe ich doch auch ob Pins garnicht oder zu dünn 
verbunden sind.
Bei garnicht meckert ja sowieso der DRC.

Klar wenn ich dort sehr hohe Ströme erwarte sollte ich diese Pins 
manuell zu beginn routen. (ist dann aber auch nicht 0815)

Persönlich finde ich das routen ohne Massefläche (ausgeblendet) 
angenehmer.
Daher füge ich diese zum Ende ein und kontrolliere ob es irgendwo Zipfel 
oder Streifen gibt die Probleme machen. Dann schiebe ich alles so hin 
das es passt. fertig.
Bei mir sind auch die Airwires für die Masse ausgeblendet.

Wenn ich die Masse zu beginn route muss ich mit allen anderen Leitungen 
"Umwege" machen. Die Massefläche sucht sich schon Ihren weg.
So habe ich es gelernt. Und bin bisher damit gut zurecht gekommen.

: Bearbeitet durch User
Autor: Michael K. (tschoeatsch)
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Klaas K. schrieb:
> Spannungsversorgung ist
> eine 9V Batterie. Im Testaufbau auf der Steckplatine hat die Schaltung
> knapp über 100 mA verbraucht.

da würde ich statt dem 7805 einen winzigen, billigen Chinaschaltregler 
verwenden. Die sind ähnlich groß, brauchen keinen Kühlkörper und kosten 
fast das gleiche. Und deine Batterie hält länger.

Autor: Εrnst B. (ernst)
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Michael K. schrieb:
> winzigen, billigen Chinaschaltregler
> verwenden.

beißt sich mit:

Michael B. schrieb:
> Immerhin ist es eine Messschaltung, er möchte daß die letzte Stelle
> steht, also 0.05%.

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Klaas K. schrieb:
> Das Verlegen der Leiterbahnen hab ich komplett händisch gemacht.
Als Tipp: schalte mal zwischendurch alle Layer aus und nur eine 
Kupferlage und die Pins ein. Dann siehst du solche Umwege (wie im Anhang 
markiert) sofort. Die habe ich auf die Schnelle gesehen, da sind sicher 
noch mehr...

: Bearbeitet durch Moderator
Autor: Falk B. (falk)
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John P. schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> Leseschwäche?
>
> Nicht das ich wüsste. Ich traue aber nicht jedem Text bloß weil er im
> Internet steht.

Was erstmal OK ist.

> Aber die Massefläche wird am Ende des layouts doch sowieso überprüft.

Das sagst du. Macht nicht unbedingt jeder (Bastler) und auch dabei kann 
man viel übersehen. Alte Wald und Bäume Problem.

> In
> dem Zusammenhang sehe ich doch auch ob Pins garnicht oder zu dünn
> verbunden sind.

Nur bedingt.

> Bei garnicht meckert ja sowieso der DRC.

Darum geht es nicht.

> Persönlich finde ich das routen ohne Massefläche (ausgeblendet)
> angenehmer.

Darum geht es auch nicht.

> Daher füge ich diese zum Ende ein und kontrolliere ob es irgendwo Zipfel
> oder Streifen gibt die Probleme machen.

Das ist bisweilen eher aufwändig.

> Wenn ich die Masse zu beginn route muss ich mit allen anderen Leitungen
> "Umwege" machen.

Tja, das ist halt so. Masse ist eines der wichtigsten Signale.

> Die Massefläche sucht sich schon Ihren weg.
> So habe ich es gelernt. Und bin bisher damit gut zurecht gekommen.

FALSCH!!! Siehe Text!!!

Ich hab vor vielen Jahren mal auf die Schnelle eine kleine Testschaltung 
gebaut, nix wildes, eine einfache Motorsteuerung mit bissel Logik und 
einem Treiber L6201 oder so. Ich habe leichtsinnigerweise einfach ALLES 
den Autorouter machen lassen. Ergebnis. Die Masseführung war ein Graus 
und die Schaltung hat schönen Unsinn gemacht, wenn der Motor lief bzw. 
hart gebremst wurde!

Ähnliches passiert, wenn man Masseflächen einfach so zulaufen läßt! Das 
geht regelmäßig schief!

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Klaas K. schrieb:
> Spannungsversorgung ist eine 9V Batterie

Achtung, dann reicht ein 7805 nicht, der benötigt ja zumindest 7.5V 
Eingangsspannung und eine 9V Batterie wird sich im Laufe ihres Lebens 
bis 5.4V entladen. Es muss ein (250mA) LowDrop Regler her wie L1117, 
L4940, TA78DL05. Achte auf deren andere Anschlussbelegung und 
Kondensatorwahl.

Autor: John P. (brushlesspower)
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Falk B. schrieb:
> wenn man Masseflächen einfach so zulaufen läßt

man lässt ja Masseflächen nicht einfach zulaufen. Sondern guckt nochmal 
drauf.

Falk B. schrieb:
> Ich habe leichtsinnigerweise einfach ALLES
> den Autorouter machen lassen. Ergebnis. Die Masseführung war ein Graus
> und die Schaltung hat schönen Unsinn gemacht, wenn der Motor lief bzw.
> hart gebremst wurde!

Wirklich? Der Autorouter macht fehler?

Thorsten S. schrieb:
> Stromversorgung und Masse zuerst routen.

Ich ändere meine Aussage dies bezüglich.

Dieses Vorgehen ist als Einsteiger korrekt.
Man kann aber durchaus davon abweichen wenn man weiß was man tut.

Falk hat recht. Beim nutzen von Masseflächen sind einige Dinge zu 
beachten. Der geübte Layouter macht dies schon selbstverständlich, kann 
dies aber nicht vorraussetzen.

Autor: Falk B. (falk)
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John P. schrieb:

> Falk B. schrieb:
>> wenn man Masseflächen einfach so zulaufen läßt
>
> man lässt ja Masseflächen nicht einfach zulaufen. Sondern guckt nochmal
> drauf.

Eben das wird vor allem von vielen Anfängern nicht gemacht. Und was 
nützt dir das Draufschauen, wenn du dann feststellst, daß die 
Masseanbindung von ICs unter aller Sau ist? Dann darfst du erst recht 
mit viel Aufwand den Mist korrigieren. Da ist es einfacher und 
sinnvoller, es gleich richtig zu machen.


>
> Falk B. schrieb:
>> Ich habe leichtsinnigerweise einfach ALLES
>> den Autorouter machen lassen. Ergebnis. Die Masseführung war ein Graus
>> und die Schaltung hat schönen Unsinn gemacht, wenn der Motor lief bzw.
>> hart gebremst wurde!
>
> Wirklich? Der Autorouter macht fehler?

Er macht keine Kurzschlüsse und falsche Verbindungen, wohl aber wirre 
Verdrahtungen, denn er ist nicht mal ansatzweise so intelligent wie ein 
mittelmäßiger Layouter. Außerdem kennt er die Randbedingungen eines 
Designs nicht (Stromstärken, kritische Signale etc.)

>> Stromversorgung und Masse zuerst routen.
>
> Ich ändere meine Aussage dies bezüglich.
>
> Dieses Vorgehen ist als Einsteiger korrekt.

Auch als Fortgeschrittener.

> Man kann aber durchaus davon abweichen wenn man weiß was man tut.

Kann man.

> Falk hat recht. Beim nutzen von Masseflächen sind einige Dinge zu
> beachten. Der geübte Layouter macht dies schon selbstverständlich, kann
> dies aber nicht vorraussetzen.

Eben darum geht es.

Autor: HyperMario (Gast)
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Lothar M. schrieb:
> Als Tipp: schalte mal zwischendurch alle Layer aus und nur eine
> Kupferlage und die Pins ein. Dann siehst du solche Umwege

Man glaubt es nicht, aber die aktuelle Version hat einen Button der alle 
Layer bis auf den aktuellen ausgraut.

Kolja B. schrieb:
> Nö, ist nicht schlimm. Kann passieren.
> Aber nix zu danken für den Hinweis, gern geschehen... :-)

Schon Ok ;-) aber das Layout sieht auf den ersten Blick halt nach 
Autorouter aus.

Klaas K. schrieb:
> Ist das gut so oder sollte ich was verändern?

Falls der TE nochmal reinschaut; Die Spindeltrimmer würde ich auch nicht 
über die halbe Leiterplatte ziehen und evtl. von einer Seite kommen 
lassen. Demokratisch dann die für Rechsthänder, dann hat man es beim 
einstellen etwas leichter.

Autor: HyperMario (Gast)
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Falk B. schrieb:
> Eben das wird vor allem von vielen Anfängern nicht gemacht. Und was
> nützt dir das Draufschauen, wenn du dann feststellst, daß die
> Masseanbindung von ICs unter aller Sau ist?

Also ich würde die eh aufteilen. Eine Strecke für den Messteil (Vmess, 
GNDmess) und eine für Anzeigen etc (Vrest, GNDrest) Das werden dann 4 
Polygone (oder 2 bei "Masseflächen") wobei noch zu überlegen wäre die 
.mess Dinger möglichst klein zu halten damit sie sich keine Störungen 
einfangen.

Autor: georg (Gast)
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John P. schrieb:
> Wirklich? Der Autorouter macht fehler?

Fehler macht er nicht, nicht gegenüber der Netzliste. Aber wenn die 
Masseverbindung eines ICs über 20 cm Leiterbahn mit 0,15 mm Breite 
erfolgt ist er völlig mit sich zufrieden, auch wenn da Platz für eine 5 
cm breite Massefläche gewesen wäre.

Georg

Autor: Falk B. (falk)
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georg schrieb:
> John P. schrieb:
>> Wirklich? Der Autorouter macht fehler?
>
> Fehler macht er nicht, nicht gegenüber der Netzliste. Aber wenn die
> Masseverbindung eines ICs über 20 cm Leiterbahn mit 0,15 mm Breite
> erfolgt ist er völlig mit sich zufrieden, auch wenn da Platz für eine 5
> cm breite Massefläche gewesen wäre.

Er wickelt auch bestimmte Leitungen um die halbe Platine, wo ein 
besserer Autorouter bzw. ein guter menschlicher Layouter das GANZ 
anders, nämlich direkt und kurz verlegen würde.

Der Eagle Autorouter ist nur für einfache Sachen gut, und man muß die 
kritischen Sache wir Stromversorgung, Takte etc. VORHER selber machen.
Wirklich produktiv habe ich den so gut wie nie benutzt.

Autor: Ratgeber (Gast)
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Es gibt in Eagle das sog. ULP "Autoplace". Das ordnet die Bauelemente im 
Layout weitestgehend so an, wie sie im Schaltplan gezeichnet wurde.
Das bedeutet: Wenn man den Schaltplan übersichtlich und mit Sinn und 
Verstand gezeichnet hat, dann kann man das o.g. ULP anwenden und dann 
wird man erstaunt sein, wie gut der Autorouter arbeitet.

Autor: Klaas K. (araragi)
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HyperMario schrieb:
> Falls der TE nochmal reinschaut

Aber natürlich tut er das, sonst hätte er ja auch keinen Thread 
aufmachen brauchen. ;)

Erstmal Danke für die vielen Antworten.

Zunächst einmal möchte ich noch etwas erwähnen:
Ich mache das Thermometer im Rahmen eines Moduls an der Uni. Hergestellt 
wird die Leiterplatte dann im Labor der Uni und daraus ergeben sich dann 
auch die Anforderungen in der angefügten txt-Datei.
Bei Platinen mit Masseflächen haben die tendenziell eher mal Probleme, 
weshalb darauf verzichtet werden soll, wenn nicht notwendig. Soweit ich 
weiß braucht man die aber auch nur bei HF-Schaltungen.
Schaltungsentwicklung habe ich nicht selbst gemacht. Wir haben eine Hand 
voll verschiedener Schaltungen als Vorschlag bekommen und ich hab mir 
die hier ausgesucht - für ganz eigene Schaltungen wären die dem Fach 
zugemessene Zeit und die bei einem 3. Semester Bachelor vorhandenen 
Vorkenntnisse vielleicht auch etwas knapp - wobei es mir natürlich auch 
freisteht eine eigene Schaltung zu verwenden oder die vorhandenen zu 
modifizieren.
Was ich damit nur sagen will: Die Schaltung an sich hat sich schon ein 
paar Jahre lang beweisen müssen, sodass ich nicht davon ausgehe, dass 
dort größere Änderungen notwendig wären. Mir geht es mehr um das Layout.


Michael K. schrieb:
> Ist dein C3 richtig rum eingezeichnet? Du erzeugst doch eine negative
> Spannung.

C3 schrieb:
> dreh mal den C3

Da habt ihr beide völlig Recht, den hab ich verdreht. Danke für den 
Hinweis, ist korrigiert.


Thorsten S. schrieb:
> Datenblätter lesen -> Abblockkondensatoren fehlen am 7805 und am
> ICL7107!
Aber als Stützkondensatoren hab ich doch die ElKos?

Thorsten S. schrieb:
> Stromversorgung und Masse zuerst routen.
Hab ich so gemacht.

Thorsten S. schrieb:
> Auf Trennung von Analog- und Digitalsignalen achten.
Das haben neben dir ja auch noch einige andere angesprochen, das werde 
ich mir fürs nächste Mal zu Herzen nehmen. Es geht darum, dass die 
analogen Leitungen nicht gestört werden weil Schwankungen da schlimmer 
sind, richtig? Ich hab das Layout heute Mittag abgegeben (wird dann 
vmtl. Mitte/Ende nächster Woche hergestellt) und davor diesbzgl. noch 
gefragt. Man sagte mir das sei hier noch unkritisch.

Wie würde denn ein geübter Layouter dabei vorgehen, um hier eine klare 
Trennung zwischen analog und digital durch das Layout durchzuziehen?
Bei meiner Schaltung sind die kritischen analogen Signale nur die vom 
KTY10, oder?

Ben S. schrieb:
> Vermeide spitze Winkel, diese können je nach Fertigungsart zu
> unterätzungen führen, was versmälerte Leiterbahnen bedeutet.

Das hab ich auch gehört und deswegen an den meisten Stellen mit 45° 
Winkeln gearbeitet. Aber dein angehängtes Bild verstehe ich nicht ganz. 
Wenn ich im 45° Winkel von so einem länglichen Pad weggehe, ist das dann 
auch so ein Problem?


Michael B. schrieb:
> Der ICL7107 benötigt etwa 200mA wenn alle Segmente leuchten -1888, ein
> 7805 an 9V hat dabei 0.8W Verlust. Das kann ein TO220 ohne Kühlkörper,
> wird aber warm. Montiert man ihn auf eine Platine mit minimaler
> Kupferfläche, ca. 2.5 x 2.5cm, dann bleibt er nur lauwarm. Einen
> richtigen Kühlkörper muss man also nicht montieren.

200mA passen zu dem, was ich auf der Schaltung im Steckboard gemessen 
hab. Dabei ist mir halt aufgefallen, dass er sofort recht warm wird und 
ein Betreuer hat mir empfohlen den mit Kühlkörper zu betreiben, also hab 
ich das so geplant. Ich wollte gerade man durchrechnen, wie warm er so 
werden müsste, aber in den beiden Datenblättern, die ich durchgeschaut 
habe stehen keine Wärmewiderstände drin (oder hab ich was übersehen?). 
Wobei in einem immerhin ein Diagramm ist. Ist das üblich, dass die nicht 
angegeben werden?
Na jedenfalls, hier auf Seite 8 das Diagramm für das Package TO-220 
müsste ja für mich interessant sein: 
http://www.futurlec.com/Linear/7805T.shtml
Ich lese da so ca. 2-3 W für normale Temperaturen und ohne Kühlkörper 
ab. Das heißt bei so 'ner Leistungsaufnahme müsste er ja nahe an seine 
Junction Temperature kommen. Ich denke mal dann ist bei knapp 1 Watt ein 
Kühlkörper jetzt noch nicht Overkill. Wobei mich ja schon die jeweils zu 
erwartende Temperatur interessieren würde.


Michael K. schrieb:
> da würde ich statt dem 7805 einen winzigen, billigen Chinaschaltregler
> verwenden. Die sind ähnlich groß, brauchen keinen Kühlkörper und kosten
> fast das gleiche. Und deine Batterie hält länger.

Michael B. schrieb:
> Klaas K. schrieb:
>> Spannungsversorgung ist eine 9V Batterie
>
> Achtung, dann reicht ein 7805 nicht, der benötigt ja zumindest 7.5V
> Eingangsspannung und eine 9V Batterie wird sich im Laufe ihres Lebens
> bis 5.4V entladen. Es muss ein (250mA) LowDrop Regler her wie L1117,
> L4940, TA78DL05. Achte auf deren andere Anschlussbelegung und
> Kondensatorwahl.

Über einen anderen Spannungsregler oder eine andere Batterie hab ich mir 
auch schon Gedanken gemacht, bislang aber nichts geändert. Mein Gehäuse 
ist ein 1553DBAT http://www.hammondmfg.com/pdf/1553D_BAT.pdf
Dort was anderes als eine 9V Blockbatterie (oder 2x AA Zellen) 
unterzubringen, dürfte kompliziert werden. Den Unimitarbeiter bei der 
Bauelementeausgabe hab ich mal gefragt, ob ich für das Thermometer auch 
ein Schaltnetzteil nutzen könnte aber er hatte wohl nichts da, was 
gepasst hätte.
Fällt die Spannung von so einer 9V Batterie wirklich so krass ab? Wenn 
ja könnte ich mal nachfragen, ob er so einen LowDrop Regler vorrätig 
hat. Wenn ich was bestellen müsste, würde ich es aber so lassen. Soo 
dramatisch dürfte das auch nicht sein, wenn die Batteriekapazität nicht 
voll ausgenutzt wird und Änderungen am Layout kann ich eh nur noch bis 
einschließlich Montag einreichen, wenn ich die Leiterplatte noch in 
diesem Jahr produziert bekommen möchte.


Lothar M. schrieb:
> Klaas K. schrieb:
>> Das Verlegen der Leiterbahnen hab ich komplett händisch gemacht.
> Als Tipp: schalte mal zwischendurch alle Layer aus und nur eine
> Kupferlage und die Pins ein. Dann siehst du solche Umwege (wie im Anhang
> markiert) sofort. Die habe ich auf die Schnelle gesehen, da sind sicher
> noch mehr...

Gut Idee, werde ich mir merken. Ich hab immer alles eingeblendet gehabt. 
Naja, zumindest besser als der Autorouter kann ich schon mal routen. :) 
Ich hab den testeshalber auch mal ein Layout erstellen lassen und bei 
der hat an manchen Stellen teilweise unnötige Ehrenrunden um Pins 
gedreht.

Autor: Oleg (Gast)
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Ratgeber schrieb:
> Es gibt in Eagle das sog. ULP "Autoplace".

Wo? Bei mir gibt's das nicht.
Die ULPs beginnen erst mit B (bom.ulp).

Autor: Ratgeber (Gast)
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Oleg beschwerte sich bitter:
> Wo? Bei mir gibt's das nicht.

Nimm Diesen hier:

https://github.com/xesscorp/Eagle_PCB/blob/master/xess_ulp/autoplace_v3.ulp

Autor: Falk B. (falk)
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Ratgeber schrieb:
> Es gibt in Eagle das sog. ULP "Autoplace". Das ordnet die Bauelemente im
> Layout weitestgehend so an, wie sie im Schaltplan gezeichnet wurde.
> Das bedeutet: Wenn man den Schaltplan übersichtlich und mit Sinn und
> Verstand gezeichnet hat, dann kann man das o.g. ULP anwenden und dann
> wird man erstaunt sein, wie gut der Autorouter arbeitet.

Akademische Spielerei. Auf so gut wie keiner echten Platine kann man 
damit was anfangen.

Autor: Ratgeber (Gast)
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Falk B. schrieb:

> Akademische Spielerei. Auf so gut wie keiner echten Platine kann man
> damit was anfangen.

Vorschlag: Wenn Du damit nichts anfangen kannst, dann bleibt Dir das 
natürlich unbenommen, das ULP nicht zu benutzen. Das hält mich aber 
weder davon ab, es selbst zu nutzen, noch (durch die eigene Erfahrung) 
weiterzuempfehlen.

Autor: Falk B. (falk)
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Klaas K. schrieb:

> Ich mache das Thermometer im Rahmen eines Moduls an der Uni. Hergestellt
> wird die Leiterplatte dann im Labor der Uni und daraus ergeben sich dann
> auch die Anforderungen in der angefügten txt-Datei.

Also alles halb so wild und keine wirklich Präzisionsmeßtechnik. 
Praktisch kaum mehr, eher weniger als ein Gesellenstück.

> Bei Platinen mit Masseflächen haben die tendenziell eher mal Probleme,
> weshalb darauf verzichtet werden soll, wenn nicht notwendig. Soweit ich
> weiß braucht man die aber auch nur bei HF-Schaltungen.

Naja, kann man so allgemein nicht sagen. Für deine Schaltung brauchst du 
keine.

>> Datenblätter lesen -> Abblockkondensatoren fehlen am 7805 und am
>> ICL7107!
> Aber als Stützkondensatoren hab ich doch die ElKos?

Naja, je nach IC braucht man auch noch Keramikkondensatoren. Hier sind 
die aber entbehrlich, da alle ICs recht genügsam (sprich langsam) sind.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Kondensator#Entkoppelkondensator

> ich mir fürs nächste Mal zu Herzen nehmen. Es geht darum, dass die
> analogen Leitungen nicht gestört werden weil Schwankungen da schlimmer
> sind, richtig?

Ja. Digitalsignale schalten schnell mit 3,3 oder 5V, da koppelen schnell 
mal ein paar Dutzend mV in die falsche Leitung ein. Umgehkert ist es bei 
Digtalsignalen egal, ob da ein paar hunder mV Störungen drauf sind.

> Wie würde denn ein geübter Layouter dabei vorgehen, um hier eine klare
> Trennung zwischen analog und digital durch das Layout durchzuziehen?

Die digitalen und analogen ICs und Signale räumlich trennen, keine 
Digitalsignale durch den analogen Bereich ziehen. Meistens ist eine 
DURCHGEHENDE MAssefläche für Digital- und Analogteil die beste Lösung.
GEschlitze Masseflächen etc. machen meist mehr Probleme als die lösen.

> Bei meiner Schaltung sind die kritischen analogen Signale nur die vom
> KTY10, oder?

Naja, "kritisch" ist hier schon eine sehr akademische Betrachtung. Die 
Schaltung ist so lahm und unempfindlich, die läuft auch mit dem 
reudigsten Layout.

> Wenn ich im 45° Winkel von so einem länglichen Pad weggehe, ist das dann
> auch so ein Problem?

Naja, es ist eher ein ästhetisches Problem. Real juckt das schon lange 
keinen mehr.

> ich das so geplant. Ich wollte gerade man durchrechnen, wie warm er so
> werden müsste, aber in den beiden Datenblättern, die ich durchgeschaut
> habe stehen keine Wärmewiderstände drin (oder hab ich was übersehen?).

Übersehn.

> Na jedenfalls, hier auf Seite 8 das Diagramm für das Package TO-220
> müsste ja für mich interessant sein:
> http://www.futurlec.com/Linear/7805T.shtml
> Ich lese da so ca. 2-3 W für normale Temperaturen und ohne Kühlkörper

Niemals! Viel mehr als 1W sollte man da nicht verheizen, siehe 
Kühlkörper.

> ab. Das heißt bei so 'ner Leistungsaufnahme müsste er ja nahe an seine
> Junction Temperature kommen. Ich denke mal dann ist bei knapp 1 Watt ein
> Kühlkörper jetzt noch nicht Overkill.

Doch. 1W geht noch ohne. Du betreibst das DIng ja nicht dauerhaft bei 
60°C im Schatten.

> Wobei mich ja schon die jeweils zu
> erwartende Temperatur interessieren würde.

Kann man ausrechnen.

> Dort was anderes als eine 9V Blockbatterie (oder 2x AA Zellen)
> unterzubringen, dürfte kompliziert werden.

Und dort willst du über längere zeit 200mA rausziehen. Dream on ;-)

> Den Unimitarbeiter bei der
> Bauelementeausgabe hab ich mal gefragt, ob ich für das Thermometer auch
> ein Schaltnetzteil nutzen könnte aber er hatte wohl nichts da, was
> gepasst hätte.

Laß den Spannungsregler weg und nimm ein 5V Steckernetzteil. ODer gleich 
ein 5V USB-Netzteil, die gibt es heute ja überall. Also eine 
Mico-USB-Buchse als Spannungsversorgung. Spart den 7805 und Abwärme.

Autor: MaWin (Gast)
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Falk B. schrieb:
> Laß den Spannungsregler weg und nimm ein 5V Steckernetzteil. ODer gleich
> ein 5V USB-Netzteil, die gibt es heute ja überall. Also eine
> Mico-USB-Buchse als Spannungsversorgung. Spart den 7805 und Abwärme

Und erlaubt eine Temperaturmessung nur in der Nähe einer Steckdose....
Kaum jemand will wissen wie warm eine Steckdose ist.

Autor: Oleg (Gast)
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MaWin schrieb:
> Und erlaubt eine Temperaturmessung nur in der Nähe einer Steckdose....
> Kaum jemand will wissen wie warm eine Steckdose ist.

...die zweiadrige Leitung wurde bereits erfunden ;-)

Autor: Falk B. (falk)
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MaWin schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> Laß den Spannungsregler weg und nimm ein 5V Steckernetzteil. ODer gleich
>> ein 5V USB-Netzteil, die gibt es heute ja überall. Also eine
>> Mico-USB-Buchse als Spannungsversorgung. Spart den 7805 und Abwärme
>
> Und erlaubt eine Temperaturmessung nur in der Nähe einer Steckdose....
> Kaum jemand will wissen wie warm eine Steckdose ist.

Schon mal was von einer Power Bank gehört? Das sind die Flachbatterien 
des 21. Jahrhunderts. Überaus mobil und leistungsstark.

Autor: Ben S. (theben)
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Klaas K. schrieb:
> Ben S. schrieb:
>> Vermeide spitze Winkel, diese können je nach Fertigungsart zu
>> unterätzungen führen, was versmälerte Leiterbahnen bedeutet.
>
> Das hab ich auch gehört und deswegen an den meisten Stellen mit 45°
> Winkeln gearbeitet. Aber dein angehängtes Bild verstehe ich nicht ganz.
> Wenn ich im 45° Winkel von so einem länglichen Pad weggehe, ist das dann
> auch so ein Problem?

Das Problem bleibt das gleiche. Die Leitung könnte eine Unterätzung 
erfahren und zu dünn werden. Du solltest wie auf dem Bild aus dem Pad 
mit der Leitung gehen.

Bildquelle:https://www.eurocircuits.de/leiterplatten-design-guidelines/

Autor: Klaas K. (araragi)
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Ich suche mir doch kein schön kompaktes Gehäuse mit Batteriefach raus, 
um mein tragbares Thermometer dann an die Strippe zu hängen. ^^
Wenn es 'ne Powerbank gäbe, die abgesehen von der Länge den Maßen einer 
9V Batterie entspricht und da reinpasst, wäre das 'ne gute Idee, aber 
ansonsten muss ein Spannungsregler bleiben.

Ich habe soeben diese hübsche Seite entdeckt
https://www.akkuline.de/test/9v-block-akku-batterie-vergleich.aspx
und mir mal ein paar Alkaline- und Lithiumbatterien angesehen.
Also ich muss zugeben: Bei den Alkaline-Batterien hab ich einen kleinen 
Schrecken bekommen.
https://www.akkuline.de/test/duracell-9v-ultra-power-e-block-test.aspx?id=2121
Da fällt die Spannung schon so früh unter 7,5V - bis dahin hat man die 
Kapazität der Batterie ja noch nicht ansatzweise nutzen können. Und ich 
will aus den Dingern ja eher mehr als diese 100mA ziehen...
Die ganzen Lithium-Modelle hingegen bleiben fast über den ganzen 
Zeitraum über 7,5V. Wären aber natürlich auch ein gutes Stück teurer.
https://www.akkuline.de/test/gpcr-v9-lithium-9v-test.aspx?id=2225

Wie verhält sich so ein Spannungsregler eigentlich, wenn die Spannung 
dann bspw. mal bei nur noch 7V ist? Liefert der dann einfach <5V oder 
macht er komische Sachen? Ganz aus bleiben wird meine Schaltung da ja 
sicherlich noch nicht, nur vielleicht nicht mehr richtig funktionieren.

Ich werde dann morgen nochmal bei der Bauteileausgabe nachfragen, ob so 
ein Low-Drop Spannungsregler vorrätig ist. Wenn nicht, bestelle ich 
vielleicht einfach selbst so einen bei Reichelt.
https://www.reichelt.de/spannungsregler-low-drop-to-220-lm-1117-t5-0-p109334.html?&trstct=pos_0
Gleiches Package, einzig die Pinbelegung ist ein bisschen anders. So 
muss ich dann am Layout auch kaum was ändern. Selbst die im Datenblatt 
angegeben Toleranzen für die Ausgangsspannung sind etwas besser.


An der Stelle nochmal ein dickes Dankeschön an laberkopp für den 
Hinweis.
Es hat sich auf jeden Fall gelohnt diesen Thread hier aufzumachen. Man 
lernt einiges. :)

Morgen werde ich das Layout dann nochmal für den anderen 
Spannungswandler anpassen und wenn ich schon dabei bin, kann ich auch 
noch paar Verbesserungen am Layout vornehmen, bzgl. der Winkel wie von 
theben erwähnt und das, worauf lkmiller mich hingewiesen hat.

Ich melde mich dann morgen nochmal. Euch noch einen schönen Abend.

Autor: Falk B. (falk)
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Klaas K. schrieb:
> Ich suche mir doch kein schön kompaktes Gehäuse mit Batteriefach raus,
> um mein tragbares Thermometer dann an die Strippe zu hängen. ^^

Tragbare Multimeter haben auch selten extrem stromfressende 
LED-Displays. Wenn, dann welche mit ultahellen LEDs, die schon mit 1mA 
sehr hell sind. Oder noch besser LCD, die brauchen fast nix.

> Da fällt die Spannung schon so früh unter 7,5V - bis dahin hat man die

Eben. Aber für einen Low Drop Regler kein Thema.

> Wie verhält sich so ein Spannungsregler eigentlich, wenn die Spannung
> dann bspw. mal bei nur noch 7V ist? Liefert der dann einfach <5V oder

Meist.

> macht er komische Sachen?

Meist nicht.

Autor: HyperMario (Gast)
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Klaas K. schrieb:
> Gut Idee, werde ich mir merken. Ich hab immer alles eingeblendet gehabt.
> Naja, zumindest besser als der Autorouter kann ich schon mal routen. :)
Schlechter schafft es kaum jemand.


> Ich hab den testeshalber auch mal ein Layout erstellen lassen und bei
> der hat an manchen Stellen teilweise unnötige Ehrenrunden um Pins
> gedreht.

Das er das überhaupt geschafft hat ist schon das maximum. Bei mir routed 
er solche Designs zu 50%.


Das ganze wird wohl funktionieren, brauchst halt öfter mal ne neue 
Batterie. Dafür ist das die beste Versorgung die man ohne riesigen 
Aufwand bekommen kann. Kein Ripple, galvanisch getrennt und sehr 
konstant.

Abblockkondensatoren sollte man nicht einfach weglassen (aber die kann 
man zur Not noch auf der Unterseite löten). Ein Elko ist da ungeeignet 
da er nicht schnell genug reagiert.

Die Platzierung zu planen ist eigentlich immer hilfreich. In diesem Fall 
die Bereiche für analoge und digitale Bereiche. Die male ich mir dann 
als Polygone auf einen extra Layer mit verschiedenen Farben. Dann hätte 
man den KTY Anschluss evtl. nicht so durch die 7 Segment Ansteuerung 
gezogen ;-).

Ratgeber schrieb:
> Wenn Du damit nichts anfangen kannst, dann bleibt Dir das
> natürlich unbenommen, das ULP nicht zu benutzen. Das hält mich aber
> weder davon ab, es selbst zu nutzen, noch (durch die eigene Erfahrung)
> weiterzuempfehlen.

Auch Ratschläge können Schläge sein ;-). Spass beiseite, es gibt ein ulp 
mit dem du eine Gruppe im Schaltplan wählst die dann im Board ausgewählt 
wird. Damit schiebst du dir das was zusammengehört in eine Boardecke. 
Anschließend  platzierst du erstmal innerhalb dieser  "Kleingruppe". Das 
war für mich immer sinnvoller als dieser autoplacer.

Autor: Oleg (Gast)
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HyperMario schrieb:
> Spass beiseite, es gibt ein ulp

Spass beiseite, wie heisst es und wo kann man es finden? :-)

Autor: HyperMario (Gast)
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Oleg schrieb:
> Spass beiseite, wie heisst es und wo kann man es finden? :-)

Nennt sich select-sch-group-to-brd-group und kommt mit eagle.

Ist aber ein wenig obsolete. Mit dem design manager von eagle9 geht das 
gruppieren auch ganz gut.

Falls es jemanden interessiert:
In der Designphase benenne ich manchmal Bauelemente mit einem Prefix.
z.B. P für Stromversorgung M für Controllerkram, D für Treiber

P-R1 = erster Widerstand
P-IC1 = Regler dazu
D1-IC1 erster IC Treiber
M-C1 Abblockkondensator von Kontroller
M-Rpullup ist wohl klar.

Das spart die ganze gruppiererei und man sieht im Board mit z.B. show 
P-* alle Bauteile die zum Regler gehören und vermeidet Irrläufer.

Wenn das design ganze durch ist wird einmal umbenannt. Als ulp ca. ein 3 
Zeiler, war ich aber immer zu faul zu

Autor: Oleg (Gast)
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@HyperMario: Dankeschön :-)

Autor: Klaas K. (araragi)
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So,

habe nochmal ein paar kleine Änderungen am Layout gemacht. Die 
Leiterzüge verlassen jetzt alle länglichen Pads an ihrer langen Seite - 
die zwischen den Nachbarpins 5 und 6 vom 4049N auch. Wobei es etwas 
komisch anmutet Nachbarpins nicht direkt zu verbinden, hätte ich glaub 
auch einfach lassen können.

Oben hab ich jetzt anstelle des 7805T jetzt einen Pinheader, damit ich 
die Schaltung nach Erhalt der Platine mal mit dem 7805T testen kann und 
dann nicht neu löten muss, wenn der L 4940V5 angekommen ist.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Klaas K. schrieb:
> Am Ende soll daraus ein Temperatursensor werden. Spannungsversorgung ist
> eine 9V Batterie. Im Testaufbau auf der Steckplatine hat die Schaltung
> knapp über 100 mA verbraucht.

Falls es sich bei der 9V Batterie um eine der Bauform 6F22 handelst, 
wirst du nicht lange Freude dran haben - jedenfalls solange dein Sensor 
nicht nur auf Knopfdruck kurz eingeschaltet wird. Eine Alkali-Mangan 
Zelle dürfte bei der Stromaufnahme vielleicht 5h halten.

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