Hi,
ich bastel grad an einem MP3-Player Projekt und habe so einige Probleme,
wie ich an das komplexe Layout herangehen soll. Deshalb wollte ich mal
Leute mit Erfahrung fragen wie da so der Ablauf aussieht.
Plaziert ihr zuerst alle Bauteile auf der Platine und routet dann zuerst
kurze dann lange Verbindungen? Oder zuerst die Spannungsversorgung?
Ein anderer Ansatz, den ich erst verfolgt habe und damit nicht
weiterkomme: zuerst einzelne Gruppen bilden, getrennt routen. Dann diese
Gruppen auf die Platine setzten und die Verbindungen dazwischen routen,
woran ich bis jetzt immer gescheitert bin, wegen zu wenig Platz zum
"andocken".
Wie sieht das mit der Layerverteilung aus? Macht es Sinn nach der
Autoroutermethode vorzugehen und Präferenzrichtungen für die Layer
festzulegen? Wenn ich mir Profi-Layouts so anschaue, hab ich nicht das
Gefühl, dass diese Methode angewendet wird. Wäre es sinnvoller für
einzelne Signale/Busse ein Layer festzulegen?
Vielleicht kann jemand mal ein Beispiel posten und erläutern wie er
dabei angesetzt und dann gearbeitet hat. Das würde mir sehr helfen.
mfg The Scientist
Vielpinner in die Mitte, Spannungsversorgung über Planes heranführen,
Kleinfutter drumherum platzieren. Schnelle Leitungen kurz ausführen,
langsame Signale können auch weiter weg geroutet werden. Spannungsregler
weiter weg von anderen Wärmequellen platzieren.
Entscheidend ist die Bauteilplatzierung. Das nimmt bei mir teilweise
genau so viel Zeit in Anspruch wie das eigentliche routen. Wichtig ist
ein Kompromiß zwischen möglichst wenig Luftlinienkreuzungen und
möglichst kurzen Leitungen für kritische Signale. Zudem sollten Analog-
und Digitalteil so weit wie möglich voneinander getrennt sein. Ideal
ist, wenn deren Massen nur an einem Punkt Verbindung haben, und zwar an
der Spannungsversorgung.
Zur Platzierung bilde ich meistens zuerst Funktionsgruppen, die ich dann
gemeinsam an eine passende Stelle auf der Platine schiebe. Danach wird
alles so zurechtgerückt, dass es dort gut hinpasst.
Ansonsten route ich meistens zuerst die Spannungsversorgung und
kritische Signale, anschließend den Analogteil und am Schluß den
Digitalteil.
Wie gehst du dann beim routen bezüglich der Layer vor? Legst du
Präferenzrichtungen fest oder eher Signal/Bus bezogen? Wie gesagt bei
vielen Profi-Layouts laufen die Bahnen auf jedem Layer in alle
Richtungen, nur wie wird da angesetzt? Man kann doch nicht über 100
Verbindungen mit Try-And-Error routen.
Ich fänd's wirklich richtig klasse, wenns so ein Beispiel gäbe wo jemand
schritt für schritt erklärt wie er vorgeht, nur halt nicht bei einem
transistorverstärker mit 10 bauteilen, sondern bei komplexen projekten.
Gibt's dazu evtl vorlesungsskripte? Ich meine irgendwo müssen die
Ingenieure das ja beigebracht kriegen.
Was verstehst du unter prof. Layouts?
PC-Mainboards haben z.B. sehr viele Lagen, da kann man dann gut mit
Vorzugsrichtungen arbeiten. Bei 2 Lagen muss man sehen, dass man die
Signale überhaupt sinnvoll verlegt bekommt.
Autorouter benutze ich überhaupt nicht, da brauchbare erst bei
5-stelligen EUR Beträgen anfangen.
Umfangreichere Layouts mache ich mit 4-lagigen Platinen. Dann verwende
ich die 2. Lage als Masse und die 3. für Versorgungsspannungen.
ne ich arbeite in den ferien bei ner firma die labornetgeräte und so was
herstellt. Und die haben fast alles in zwei-Lagen-Technik - auch
Controller Boards. Wenn man sich die so ansieht, erkennt man wie gesagt
keine Vorzugsrichtung.
Bei den 4 Lagen ist irgendwo der Preis das Problem. Und wenn ich mir so
anschaue, was Leute alles auf 2 Lagen hinkriegen, dann kann ich mir kaum
vorstellen wo man im Hobby-Bereich mehr braucht.
Zu dem Tutorial:
Das Problem was ich mit diesen Tuts habe ist folgendes: Es werden häufig
Grundregeln zum Placen und Routen aufgestellt, wie möglichst wenig
Kreuzungen der Airwires, 45° benutzen, etc. Wenn hierzu Beispiele
gegeben werden, dann nur bezogen auf winzige Ausschnitte(2 ICs), wo man
sofort erkennen kann, wie die Leiterbahnführung aussehen wird. Ich fände
es viel besser das Tutorial an einem Beispieldesign entlang zu hangeln.
Dieses Design sollte aber nicht zu einfach sein, denn das Problem tritt
dann auf, wenn man nicht sofort oder auch durch längeres hin sehen
erkennen kann, wie die Leiterbahnführung aussehen wird, z.B. das
Beispielbild zum Rastnets aus dem o.g. Tutorial:
Wie fängt man da an? Wie legt man diese ersten Leiterbahnen, damit
hinterher noch Platz für die anderen ist? Gibt es z.B. Standardfiguren
von Leiterbahnen, die sich bei einer bestimmten IC Anordnung ergeben?
Solche Dinge würden mich interressieren.
Vorzugsrichtung bei 2 Lagen hängt etwas von der Technologie ab. Bei
bedrahteten Teilen lässt sich eine Vorzugsrichtung sehr gut realisieren,
bei SMD mit vielen Packages die von 4 Seiten angeschlossen werden klappt
das stumpfe durchsetzten der Vorzugsrichtungen(2lagig) eher nicht so bzw
sieht total scheisse aus. :-)
Ansonsten wie schon geschrieben, logischerweise alle Bauteile die
mechanisch an bestimmten Stellen sind plazieren, daraus ergibt sich dann
meistens wo die Bauteilen mit vielen Pins sitzten werden(die mechanisch
egal sind).
Danach verteile ich meistens die Ein-/Ausgangsbeschaltungsteile an die
Anschlüsse, fange an Funktionsblöcke (wie z.B. Netzteile) partweise zu
platzieren und grundlegend zu routen) und dann fällt mir gerade kein
weiterführendes, grundlegendes Konzept ein. Naja, wenn man mit breiten
Bussystemen zu tun hat wie es fürher bei den Prozessorsystemen mit 8Bit
Daten+Adressbus üblich war macht es sinn die parallel Busleitungen zu
verlegen bevor man sich mit wenigen, unwichtigen Leitungen befast.
(ausgeschlossen natürlich die wenigen Leitungen denen man
Designtechnisch acht schenken sollte, Clock usw.)
MfG
Mario
Meine bisherigen Layouts waren 2 und 4 lagige Leiterplatten, die nicht
aus dem Bereich der HF kommen. Ich gehe wie unten aufgeführt vor.
Scheitert man an einem Schritt, muß man eben wieder ein paar Schritt
zurück. Leiterplattendesign ist leider kein linearer Prozeß.
1) Bauteile möglichst günstig plazieren:
Hier ist es schwer die richtigen Tips zu geben. Leitungen mit schnellen
Signalen (z.B. Quarzzuleitungen) sollten später möglichst kurz werden.
Analog- und Digitalteil räumlich trennen. Für Spannungsversorgung sollte
eine kamm- oder sternförmige Struktur möglich sein. Letzlich spielen
dann eventuell auch noch mechanische Anforderungen hinein.
2) Kritische Leitungen per Hand verlegen:
Dazu gehören z.B. Quarzzuleitungen, GND und VCC. GND möglichst als
Massefläche ausführen. VCC dicker als Standardleitungen möglichst
sternenförmig (in Bezug auf analoge und digitale Komponenten). Danach
die Leitungen fixieren, damit der Autorouter diese nicht verändert.
3) Initialer Autorouterlauf:
OK, im HF-Bereich kann man diesen Schritt vergessen, da muß einfach sehr
viel mehr Erfahrung in das Design fließen. Bei meinen bisherigen
Leiterplatten gingen die Anforderungen lediglich in Richtung der
normalen EMV. Jedenfalls sieht man danach ob es überhaupt möglich ist
die Leiterplatte zu entflechten, dabei reicht es wenn der Autorouter so
circa (80-90)% der Leiterbahnen verlegt hat. Damit hat man dann erstmal
was zum arbeiten.
4) Gesamtes Layout per Hand überarbeiten:
Autorouter machen oft ziemlichen Blödsinn, also erstmal die gesamte
Leiterplatte optimieren, und die restlichen Leitungen verlegen. Danach
nochmal Leiterplatte kontrollieren, und überprüfen ob auch die EMV in
Ordnung ist.
OK, das Thema Autorouter ist heikel. Auf keinen Fall kann man mit einem
Autorouterdesign in Serie gehen, es fließt durch den Autorouter einfach
nicht die notwendige Erfahrung des Layouters in die Leiterplatte. Aber
zur Abschätzung der Machbarkeit eines Designs bzw. zur Beseitigung der
Angst vor dem "leeren Blatt Papier" am Anfang finde ich, ist der
Autorouter schon zu gebrauchen. Also solange der Layouter die Kontrolle
behält, und den Autorouter nur in einer gesunden gemischten Verlegeweise
(Autorouter/per Hand) einsetzt, sollte man den Autorouter als Hilfe
nicht verteufeln.
Tschau Sven!
Schaltplan in einzelnen Funktions / Schaltungsgruppen aufbauen.
Schaltplan ausdrucken.
Gruppe für Gruppe sinnvoll der Reihenfolge nach routen und sinnvoll
beieinander platzieren (möglichst um den Controller drum herum.).
Hallo, Scientist.
Warum machst Du nicht Dein eigenes Projekt zum Tutorial? Hier im Forum?
Es gibt hier genug Leute, die Platinen beruflich konstruieren und ihr
Wissen weitergeben. Sooft ich hier im Forum aber das eine oder andere
Projekt starten gesehen habe, hatten die Urheber dann entweder keine
Lust mehr oder sind sonstwie in der Versenkung verschwunden. Da fragt
sich, wieviele von den Superprojekten dann überhaupt verwirklicht
wurden. Mir scheint, dass da nicht genug Durchhaltevermögen vorhanden
ist.
Also, in welche Kategorie reihst Du Dich ein?
Stephan.
Okay,
hier mal die porjekt files als zip. Schaltplan, Board im Eagle-Format
und das Board als png.
Ich habe bis jetzt einzelne Funktionsgruppen gebildet und die Bauteile
an ihnen so kompakt wie möglich plaziert. Anschließend habe ich die
Stecker und LEDs so plaziert, wie sie sein müssen. Die restlichen
Funktionsgruppen liegen erstmal so auf der Platine, dass z.B. der
Encoderausgang in der Nähe der Cinchbuchsen ist, etc pp. Allerdings
sieht es irgendwie etwas Platzverschwenderisch aus.
Wie gesagt alle Versuche das Board zu routen liefen in den einzelnen
Gruppen super nur die "Inter-Group-Connections"(es lebe der Anglizismus)
hab ich nie richtig hingekriegt. Hab gez aber mal alle routings
entfernt.
Ist der Stecker unten links nicht zu instabil so?
Bin nicht so der Experte im Routen aber ich würde so vorgeben:
1. Mit dem Autorouter rumspielen um zu sehen was möglich ist (wie oben
schon gesagt). Dann hast du einen Ausgangspunkt.
2. Komponenten rumschieben, zwischendurch immer ratsnest machen und
Kreuzungen der Airwires vermeiden. Da kann es auch sehr hilfreich sein
den Schaltplan etwas abzuändern (Pins am PIC ändern).
Thomas
@Stephan:
Obwohl ich ätzzeug zu hause hab: Machen lassen, sonst krieg ich mit den
durchkontaktierungen probleme, weil ja z.B. der ganze Bereich unter der
SD-Karte frei davon sein muss.
Bestücken mach ich schon selber.
Gut, das sind zwei sehr wichtige Information.
1. Kannst Du beim layouten etwas feiner werden; und
2. Musst Du zwischen den Bauteilen mehr Platz lassen für die Pinzette.
Neue Frage:
Wieviele Lagen willst Du machen lassen; eine, zwei, vier oder... ? Das
muss man vorher entscheiden, bevor man anfängt.
Meine Empfehlung wäre vier Lagen; wenn Du etwas mehr Zeit investierst,
geht es möglicherweise auch mit zwei. Vier Lagen wären besser.
Stephan.
Natürlich sind vier Lagen besser, aber viel zu teuer. Wenn ich 2 Lagen
bei Bilex mache ca. 33€. Für 4 Lagen bei PCB-Pool 140€(!!!). Meine
routing Versuche waren alle 2 lagig.
Insofern darüber habe ich mir vorher schon gedanken gemacht.
Das ist locker 2 Lagig schaffbar!
Wenn man 4 Lagen verwendet wird man routing-faul ;)
Die Funktonsgruppen sind schon mal gut, aber die lassen sich ja immer
noch enger zusammenrücken bzw in der Form etwas verändern, so dass alles
besser passt.
