Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Analoge Versorgung Layout


von Bert S. (kautschuck)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo Zusammen,

Ich bin mir am überlegen, wie man die analoge Versorgung so anschließt, 
dass am wenigsten Störungen entstehen.

Anbei mal eine Skizze von zwei Methoden, wie ich mir überlegt habe, eine 
analoge Komponente anzuschließen. Die ganze Platine hat eine 
durchgehende GND Layer.

1.) Die Versorgung wird direkt auf eine Power Plane gelegt, die sich im 
Layer Stack an 3ter Stelle von oben befindet. Die Versorgungspins jeder 
Komponente und die Bypass Caps werden direkt mit einem Via an diese 
Power Plane angeschlossen.

2.) Es wird sternförmig jede Komponente einzeln mit einer Leitung 
versorgt.

Mir gefällt eigentlich Variante 1 besser, da sollte eigentlich die 
parasitäre Induktivität am geringsten sein, jedoch kommt es auch darauf 
an, wie nahe die analoge Komponente wäre, denn die Vias verursachen ja 
auch eine grössere parasitäre Induktivität.

Welche Methode ist besser, bzw. gibt es eine noch bessere Methode?

PS: Ich habe die Entkoppelkapazität am IC weggelassen, einfach dazu 
denken ;)

: Bearbeitet durch User
von udok (Gast)


Lesenswert?

Bert S. schrieb:
> Mir gefällt eigentlich Variante 1 besser, da sollte eigentlich die
> parasitäre Induktivität am geringsten sein, jedoch kommt es auch darauf
> an, wie nahe die analoge Komponente wäre, denn die Vias verursachen ja
> auch eine grössere parasitäre Induktivität.
>
> Welche Methode ist besser, bzw. gibt es eine noch bessere Methode?

Warum fängst du einen neuen Thread an?  Gibt dein Nachbarthread nichts 
mehr her?

Die parasitäre Induktivität ist bei Audio doch vernachlässigbar.
10 cm sind ca. 100 nF, und das sind gerade mal 12 Milliohm bei 20 kHz.
Im Vergleich dazu haben 10 cm Leiterbahn mit 0.25 mm Breite schon
100 Milliohm ohmschen Widerstand.

Dein Problem ist:
> Mir gefällt eigentlich Variante 1 besser...
So löst man keine technische Aufgabe.
Du brauchst eine messbares Ziel, das du erreichen willst, z.B. besser 
als 100 dB SNR (Signal-Noise-Ratio).

Wenn du das graue Ding zwischen deinen Ohren nicht bemühen willst,
dann bleibt dir nur der praktische Aufbau.

Gruss,
Udo

von Bert S. (Gast)


Lesenswert?

Hallo Udo,

Danke für deine Antwort.

Ich habe bewusst einen neuen Thread angefangen, da es diesmal ein 
anderes Thema ist.

Ich mache mir meine Gedanken zum Aufbau und versuche nachzuvollziehen 
was passiert. Das Problem ist, dass man solche Erfahrungen nur über die 
Jahre lernt. Ich weiss, dass es oft sehr projektabhängig ist und keine 
alrounder Lösungen gibt, jedoch kann eine Diskussion über ein solches 
Thema oft gute Erkenntnisse liefern.

von udok (Gast)


Lesenswert?

Bert S. schrieb:
> Danke für deine Antwort.
>
> Ich habe bewusst einen neuen Thread angefangen, da es diesmal ein
> anderes Thema ist.
>
> Ich mache mir meine Gedanken zum Aufbau und versuche nachzuvollziehen
> was passiert.
> Das Problem ist, dass man solche Erfahrungen nur über die
> Jahre lernt.
Gedanken machen reicht eben nicht aus, es müssen die richtigen sein.
Wenn du es wirklich wissen willst brauchst du ein gutes Buch und 3 
Monate Zeit.
Die Lösung dieses Problems ist meist auch nicht uC.net.
Hier sind auch nur normale Leute wie du unterwegs.

> Ich weiss, dass es oft sehr projektabhängig ist und keine
> alrounder Lösungen gibt, jedoch kann eine Diskussion über ein solches
> Thema oft gute Erkenntnisse liefern.
Und welche sollen das sein?  Das Ergebnis siehst du in deinem 
Nachbarthread.

Wenn du selbst schon schreibst, dass die Lösung "projektabhängig" ist,
dann erzähle doch erst mal detailliert was das werden soll.

Von dir kommt keine echte Informationen.
So artet das dann in die übliche Polemik aus.

von Alex -. (alex796)


Lesenswert?

Variante 1 ist besser, weil deine Power plane im HF Bereich gut an deine 
GND gekoppelt ist (zwei Flächen übereinander bilden einen Kondensator).

PS:
Dein Kondensator kommt dicht ans IC dran.

Gruß,

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Alex -. schrieb:
> Variante 1 ist besser, weil deine Power plane im HF Bereich gut an deine
> GND gekoppelt ist (zwei Flächen übereinander bilden einen Kondensator).

Jaja, schönes Halbwissen. Wenn gleich der Effekt existiert, wird er nur 
allzu oft überschätzt. Vor allem bei Schaltungen im Audiobereich spielt 
er praktisch gar keine Rolle.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

udok schrieb:
> Die parasitäre Induktivität ist bei Audio doch vernachlässigbar.
> 10 cm sind ca. 100 nF,

Nö. 10cm Leitung haben ca. 100nH und vielleicht 10-20pF.

> Wenn du das graue Ding zwischen deinen Ohren nicht bemühen willst,
> dann bleibt dir nur der praktische Aufbau.

WOW! Was für eine Erkenntnis! Apfelmus ist Mus aus Äpfeln!

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Bert S. schrieb:
> Ich bin mir am überlegen, wie man die analoge Versorgung so anschließt,
> dass am wenigsten Störungen entstehen.

Was wird denn versorgt? Ein LM358 mit 1 MHz Bandbreite oder was deutlich 
breitbandigeres?

> Anbei mal eine Skizze von zwei Methoden, wie ich mir überlegt habe, eine
> analoge Komponente anzuschließen. Die ganze Platine hat eine
> durchgehende GND Layer.

Entscheide dich mal für Deutsch oder Englisch. Entweder ist es EINE 
Massefläche oder a GND layer.

> 1.) Die Versorgung wird direkt auf eine Power Plane gelegt, die sich im
> Layer Stack an 3ter Stelle von oben befindet. Die Versorgungspins jeder
> Komponente und die Bypass Caps werden direkt mit einem Via an diese
> Power Plane angeschlossen.
>
> 2.) Es wird sternförmig jede Komponente einzeln mit einer Leitung
> versorgt.

Beides ist nicht so das gelbe vom Ei. Entkoppelkondendatoren gehören NAH 
an die ICs, die Ferrite, so man sie denn wirklich braucht, ebenso.
Ob man eine VCC-Fläche nutzt oder nicht ist die große Frage. Wenn eine 
Leitung reicht, nimmt man die. Die Fläche hat den Vorteil, sehr viele 
ICs versorgen zu können, ohne Platz in einer Signallage zu benötigen. 
Außerdem ist die deutlich niederohmiger, was aber erst bei RICHTIG viel 
Strom ne Rolle spielt. Für ein paar hundert mA reicht ne Leitung, wenn 
man Platz für  mehrere mm Breite hat auch für einige Ampere.

> Mir gefällt eigentlich Variante 1 besser, da sollte eigentlich die
> parasitäre Induktivität am geringsten sein, jedoch kommt es auch darauf
> an, wie nahe die analoge Komponente wäre, denn die Vias verursachen ja
> auch eine grössere parasitäre Induktivität.

Dein Problem nennt der Angelsachse "Paralysis through analysis". Du 
denkst zuviel nach und willst es theoretisch gleich alles perfekt 
machen. Dabei verschwendest du nicht nur Zeit, sondern entwickelst auch 
eine immer realitätsfernere, akademische Sichtweise. Jedes Problem wird 
aufgeblasen und endlos diskutiert bis zum Erbrechen. Halte dich grob an 
die Grundreglen und bau den Kram auf. Dann kannst du messen und ggf. 
Verbesserungen vornehmen. Wir mußten und müssen alle Lehrgeld bezahlen. 
Das ist normal.

> PS: Ich habe die Entkoppelkapazität am IC weggelassen, einfach dazu
> denken ;)

Nö, das ist grob irreführend!

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

von Peter D. (peda)


Lesenswert?

Typisch hat man in hochwertigen Audiokomponenten für Digital, Analog, 
Endstufen jeweils getrennte Trafowicklungen. Störende Kopplungen über 
die Versorgung sind damit ausgeschlosen.
Zum GND-Routing habe ich ja schon alles nötige gesagt.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.