Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wo sind Testpunkte erlaubt bzw. sinnvoll?


von Jim Beam (Gast)


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Guten Morgen zusammen,

ich möchte an mein PCB Layout Testpunkte anbringen. Ich überlege nun, wo 
ich sie anbringen könnte. An den I²C Leitungen wären sie sinnvoll. Hier 
wollte ich mit einem Oszilloskop die Leitungen abgreifen. Die 
Spannungsversorgung des ADCs möchte ich ebenfalls überprüfen, ob die 
Spannung nach dem LC Filter "sauber" gefiltert worden ist.

Wo wären Testpunkte noch angebracht?

MfG

von Falk B. (falk)


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Jim Beam schrieb:
> Wo wären Testpunkte noch angebracht?

An allen Signalen, die man nachmessen will/muss und wo man direkt nicht 
sonderlich gut rankommt, weil sie Innenlagen laufen und keine VIAs haben 
oder so. Außerdem muss man zwischen Testpunkten für die Inbetriebnahme 
und den Produktionstest unterscheiden. Im Idealfall hat JEDES Netz einen 
Testpunkt. Bei HF-Sachen ist das aber nur sehr bedingt machbar, ebenso 
bei hochkompakten Layouts mit viel Digitalkram.

von Patrick C. (pcrom)


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Ich wuerde auch ein testpunkt zwischen R6 und C7 machen.
Spjass natuerlich, ohne diagramm kann deine Frage sehr schwierig 
beantwortet werden. Wie waehre es mit schaltung/pcblayout ?
Nur einige tips die ich oefter mache :
* Wenn man ADC kanaele ueberig hat, benutze die dann fuer interne 
spannungen damit man von software die monitoren kann
* Praktisch finde ich um scope-signalen zb mit header anschliessbar zu 
haben (zB GND+4 kanaelen) auf verschiedenen stellen der Platine, um der 
tisch so clean wie moeglich zu halten beim entwicklung

von Schmuel Schmeltz (Gast)


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Jim Beam schrieb:
> Guten Morgen zusammen,
> An den I²C Leitungen wären sie sinnvoll.

Aber wahrscheinlich unnötig, da über die I2C Pullups bereits ein guter 
Ansatzpunkt für eine Scope-Tastspitze verhanden ist.
Es macht auch sinn zu überlgen wie man das Messeequipment an die 
Teststelle verbinden will, irgendwann reichen Hände und Finger und 
Nasenlöcher nicht mehr aus, alle Messkabel an da PCB zu halten. Also 
sieht man wenn möglich vor für den messaufbau einen Pfostenleiste oder 
Buchse zu bestücken.

Und neben dem Testpunkt hat man bei schnellen Signalen gleich einen 
massepunkt um die Scope-Spitze mit kurzer GND-Leitung anschließen zu 
können.

von Falk B. (falk)


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Schmuel Schmeltz schrieb:
> Aber wahrscheinlich unnötig, da über die I2C Pullups bereits ein guter
> Ansatzpunkt für eine Scope-Tastspitze verhanden ist.

Ja, aber nix um fest eingelötete Testpunkte zu fixieren. Klar kann man 
überall was ranfummeln, aber das reißt dann auch mal fix weg.

> Es macht auch sinn zu überlgen wie man das Messeequipment an die
> Teststelle verbinden will, irgendwann reichen Hände und Finger und
> Nasenlöcher nicht mehr aus, alle Messkabel an da PCB zu halten.

Eben dafür gibt es lötbare Testpunkte, im einfachste Fall ein Stück 
Blankdraht mit 0,5mm Durchmesser, ggf. zur Schleife gebogen. In einem 
0,6mm VIA ist der bestens fixiert und auch sehr belastbar.

> Also
> sieht man wenn möglich vor für den messaufbau einen Pfostenleiste oder
> Buchse zu bestücken.

Akademischer Luxus, den man weder braucht noch sich in den 
allerwenigsten Fällen leisten kann (Platz, Layoutaufwand).

Man sollte auf jeden Fall ein paar VIAs für Massedrähte vorsehen, damit 
man dort einen Draht einlöten kann und die Masseklemmen von Oszi, DMM 
und Weißdergeierwas anklemmen kann. Bei kritischen (HF)Signalen sollte 
so ein Massepunkt sehr nah an der Meßstelle liegen, damit man HF-gerecht 
messen kann. Die Masse-VIAs sollten eher 0,9mm sein, damit man dort 
0,8mm Draht reinbekommt.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Oszilloskop#Tastk.C3.B6pfe_richtig_benutzen

Dann kann man auch solche Signale erstaunlich sauber messen! Siehe 
Anhang.

von Jim Beam (Gast)


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Schmuel Schmeltz schrieb:
> Es macht auch sinn zu überlgen wie man das Messeequipment an die
> Teststelle verbinden will, irgendwann reichen Hände und Finger und
> Nasenlöcher nicht mehr aus, alle Messkabel an da PCB zu halten.

Vielen Dank für eure Antworten.

Also in die Testpunkte wollte ich folgende Teile einstecken:

https://www.exp-tech.de/zubehoer/steckverbinder/9073/small-pcb-test-points-100-pack-red

Patrick C. schrieb:
> Wie waehre es mit schaltung/pcblayout ?

Ein Beispiel habe ich angehängt. Da geht es einfach um zu überprüfen, ob 
ich am Eingang des Step Down Konverters die 24V und am Ausgang auch 
wirklich 12V anliegen.

MfG

von Bernd K. (prof7bit)


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Jim Beam schrieb:
> Wo wären Testpunkte noch angebracht?

Vergiss nicht noch ein oder zwei freie ansonsten unbenutzte µC-Pins zu 
Testpunkten zu führen, damit kannst Du dann zum Beispiel das Oszi 
triggern oder mal schnell messen wie lang ein Interrupt braucht oder 
wieviel CPU-Zeit noch frei ist oder ähnliche Debug-Hilfen für 
zeitkritischen Code.

Wenn Du nen unbenutzten DAC frei hast dann führ den ebenfalls auf nen 
Testpunkt raus, das kann sehr hilfreich sein wenn man sich zu 
Debugzwecken den zeitlichen Verlauf einer Variablen auf dem Oszi 
anschauen will.

Vieles davon kann man zwar auch über die normale Debugschnittstelle 
falls vorhanden erledigen oder in Erfahrung bringen und manchmal ist 
auch der Platz zu knapp um mehr als einen Pin rauszuführen aber 
mindestens einen Pin an dem man zu Debugzwecken beliebig wackeln und 
bequem das Oszi anschließen kann würd ich auf jeden Fall versuchen 
vorzusehen, notfalls kann man auch ne vom µC angesteuerte LED auf der 
Platine was anderes temporär verzichtbares zum Debuggen zweckentfremden 
wenn kein Platz mehr am µC frei ist, also in dem Fall den Testpunkt dann 
dorthin legen.

Falls nicht eh schon eine Verbindung zum PC vorgesehen ist (USB zum 
Beispiel) würd ich auch dafür sorgen daß wenigstens eine 
UART-Schnittstelle irgendwie noch von außen erreichbar ist (das kann 
auch der eine oben erwähnte Pin sein), so kannst Du später noch 
irgendwelche Test- oder Kalibrierprotokolle implementieren und ein 
passendes Softwaretool für den PC dazu bauen.

Und denk dran an den richtigen(!) Stellen GND zugänglich zu machen (am 
besten an mehreren ausgesuchten Stellen) um beim Messen Oszi-GND 
möglichst kurz und direkt anschließen zu können!

: Bearbeitet durch User
von Schmuel Schmeltz (Gast)


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Jim Beam schrieb:

> Also in die Testpunkte wollte ich folgende Teile einstecken:
>
> 
https://www.exp-tech.de/zubehoer/steckverbinder/9073/small-pcb-test-points-100-pack-red

Gute und Nötige Info, unter Testpunkt verstehe ich üblicherweise nur 
eine Kupferkreisfläche oben für nen Nadelbettadapter.
http://microensamble.com/wp-content/uploads/2017/04/Glosario-Test-Points.jpg
Ein ganzes Via ist dagegen schon Luxus.

von fop (Gast)


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An Stellen, wo der Tester etwas mehr Strom einspeisen muss und dabei 
noch Spannung messen, sind 2 Testpunkte pro Signal angesagt.
Ansonsten wenn möglich ein Testpunkt pro Signal. Wo Du messen willst, 
weisst Du nämlich erst hinterher.
Eine Testernadel auf ein Bauteil geht gar nicht, bzw. mit einer 
unterirdischen Standzeit der Nadel.
Vias lassen sich als Testpunkte mitbenutzen, wenn sie nicht lackiert 
sind.

Ansonsten machst Du den Prüfmittelbau glücklich, wenn Du Testpads mit 
grossem Durchmesser mit viel Abstand drumherum einsetzt.

von Wolfgang (Gast)


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Jim Beam schrieb:
> Hier wollte ich mit einem Oszilloskop die Leitungen abgreifen.

Falls es sich um eine Digitalschaltung mit µC handelt, auf der auch der 
Software entwickelt wird, ist oft auch ein Pfostenstecker für einen fest 
angeschlossenen Logikanalysator praktisch.

von Bernd K. (prof7bit)


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Und solange der Prototyp zum Entwickeln und Debuggen bei Dir auf dem 
Tisch liegt kannst Du an die später für den Nadeladapter vorgesehenen 
Pads einfach dünne Lackdrähtchen dranlöten um mal permanent das Oszi 
oder den Debugger dranhängen zu haben, da brauchst Du keine aufwendigen 
Ösen, Pins oder gar Steckverbinder.

von oszi40 (Gast)


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Allgemein ist die Frage, WOZU der Testpunkt gebraucht wird. Versteckte 
Leiterzüge als Testpunkt herauszuführen kann für die Fertigung nützlich 
sein. Für den mobilen Service wäre natürlich ein Teststecker wie bei der 
ODB zum Fehler auslesen praktischer.

Andererseits gibt es Sicherheitsaspekte wo man spätere Eingriffe 
möglichst verhindern sollte.

von Schmuel Schmeltz (Gast)


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oszi40 schrieb:

> Andererseits gibt es Sicherheitsaspekte wo man spätere Eingriffe
> möglichst verhindern sollte.

Das macht man aber nicht durch Weglassen von (prozessbedingten) 
Testpunkten, sondern bedient sich aus dem Katalog von Anti-Tamper 
massnahmen, bspw: http://swarup.ece.ufl.edu/papers/C/C125.pdf

Auch Erkennen von Tamper und vernichten kritischer Informationen
https://en.wikipedia.org/wiki/Tamperproofing

von Peter D. (peda)


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Z.B.

von Echter Programmierer (Gast)


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Für Kleinstserien im Hobby-Bereich ist es geschickt, Testpunkte etc. im 
2,54mm-Raster anzuordnen, dann kann man aus Lochrasterplatinen präzise 
Testadapter bauen und sich viel Arbeit sparen...

von Andreas (Gast)


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Vorsicht bei Kontaktflaechen mit "hoher" Spannung in der Naehe von 
Testpunkten.
Ich hatte einmal ein Draehtchen an einen Testpunkt geloetet, in dessen 
Naehe ein C fuer 12V war.
Ich hatte die unscheinbare Loetbruecke von meinem Testdraehtchen dahin 
nicht gesehen.
Die Stichflamme, die aus der Mitte des Cypress PSoC kam, war 
eindruecklich.

Andreas

von Georg (Gast)


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Falk B. schrieb:
> wo man direkt nicht
> sonderlich gut rankommt, weil sie Innenlagen laufen und keine VIAs haben
> oder so

Logischer Denkfehler: solche Leitungen gibt es nicht. Da nun mal die 
Bauteile auf den Aussenlagen sitzen, führt jedes Netz irgendwo und 
irgendwann nach aussen. Netze, die nur auf Innenlagen verlaufen, sind 
schlicht sinnlos.

Georg

von X'Mens in XXXXL Shirts (Gast)


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Georg schrieb:
> Da nun mal die
> Bauteile auf den Aussenlagen sitzen,

was nicht heisst da die Netze an diesen Bauteilen auch zugänglich sind 
(BGA o.ä.)

von HildeK (Gast)


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Georg schrieb:
> Da nun mal die
> Bauteile auf den Aussenlagen sitzen, führt jedes Netz irgendwo und
> irgendwann nach aussen. Netze, die nur auf Innenlagen verlaufen, sind
> schlicht sinnlos.

Ausnahmen gibt es, also nicht 'schlicht sinnlos':
Seit einigen Jahren gibt es schon die Fertigungsmöglichkeit, Rs und Cs 
innen zu platzieren ...
Und wenn man von BGA zu BGA routet, muss auch keine zugängliche Via 
vorhanden sein.
Natürlich nicht im Hobbybereich.

von X'Mens in XXXXL Shirts (Gast)


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HildeK schrieb:
> Seit einigen Jahren gibt es schon die Fertigungsmöglichkeit, Rs und Cs
> innen zu platzieren ...

BTW, hat damit schon mal irgendjemand praktisch zu tun gehabt?!

von Falk B. (falk)


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Georg schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> wo man direkt nicht
>> sonderlich gut rankommt, weil sie Innenlagen laufen und keine VIAs haben
>> oder so
>
> Logischer Denkfehler: solche Leitungen gibt es nicht. Da nun mal die
> Bauteile auf den Aussenlagen sitzen, führt jedes Netz irgendwo und
> irgendwann nach aussen. Netze, die nur auf Innenlagen verlaufen, sind
> schlicht sinnlos.

Schon mal was von BGAs und Micovias gehört?

von Jim Beam (Gast)


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Hallo nochmals,

vielen Dank für die zahlreichen Antworten. Ich habe nun als Testpunkte 
Vias mit einem Durchmesser von 1,1mm genommen. Das Layout habe ich 
angefangen. Ich habe 2 Testpunkte oberhalb des µControllers platziert 
und weiß nicht, ob das so gut ist. Wäre das so in Ordnung oder wirkt das 
nun wie eine Antenne da oben?

MfG

von Falk B. (falk)


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Jim Beam schrieb:
> Hallo nochmals,
>
> vielen Dank für die zahlreichen Antworten. Ich habe nun als Testpunkte
> Vias mit einem Durchmesser von 1,1mm genommen.

Bist du Grobmotoriker? Die sind RIESIG!

> Das Layout habe ich
> angefangen. Ich habe 2 Testpunkte oberhalb des µControllers platziert
> und weiß nicht, ob das so gut ist. Wäre das so in Ordnung oder wirkt das
> nun wie eine Antenne da oben?

Du hast Sorgen . . .

Für ein bisschen I2C und VCC messen spielt das keinerlei Rolle.

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