Feedback Platinen Design

Ich finde die Kondensatoren sind ziemlich weit weg von den ICs. Das ist ein Schaltregler mit 3 MHz, das ist ziemlich "giftig" im Vergleich zu anderen Reglern. Da kommt es sehr auf gutes Layout an, siehe Datenblatt. Die Kondensatoren auf jeden Fall deutlich näher ran, mehrere Vias zu GND direkt nah dran.

Dann auch schauen ob die Kapazität der Kondensatoren wirklich ausreicht, dabei das DC-Bias Derating beachten - die Keramikkondensatoren haben (teilweise deutlich) weniger Kapazität wenn eine Gleichspannung anliegt.

Maxi schrieb:

Die Platine wird dazu verwendet, um die Herzfrequenz einer Person aufzuzeichnen.

Aber du hast keinen Speicher-IC, und die Datenpins vom USB sind nicht mit dem ESP32 verbunden, wie willst du also was aufzeichnen und abrufen? Oder soll ausschließlich live über WiFi/BT übertragen werden?

Ist da wirklich genug Platz um Wurstfinger auf den Sensor zu legen? Die Stiftleisten sind im Weg, auch wenn es nur ein Funktionstest ist.

Gerd E. schrieb:

Dann auch schauen ob die Kapazität der Kondensatoren wirklich ausreicht, dabei das DC-Bias Derating beachten - die Keramikkondensatoren haben (teilweise deutlich) weniger Kapazität wenn eine Gleichspannung anliegt.

Danke für den Tipp. Gibt es etwas bestimmtes auf was ich bei der Auswahl der Kondensatoren beachten muss?

Niklas G. schrieb:

Aber du hast keinen Speicher-IC, und die Datenpins vom USB sind nicht mit dem ESP32 verbunden, wie willst du also was aufzeichnen und abrufen? Oder soll ausschließlich live über WiFi/BT übertragen werden?

Ich habe noch ein ESP32 Dev Board rumliegen. An dieses schliesse ich dann die I2C Leitungen an.

Ich werde die Tage das Layout anpassen und mich dann wieder melden. Vielen Dank schonmals für euer Feedback.

Maxi schrieb:

Ich habe noch ein ESP32 Dev Board rumliegen.

Hmm, da du ja eh ein eigenes PCB machst könntest du auch gleich ein ESP32-Modul drauf designen. Dank der integrierten Antenne dürfte das recht gut machbar sein.

Gerd E. schrieb:

Dann auch schauen ob die Kapazität der Kondensatoren wirklich ausreicht, dabei das DC-Bias Derating beachten - die Keramikkondensatoren haben (teilweise deutlich) weniger Kapazität wenn eine Gleichspannung anliegt.

Das kommt drauf an, wie hoch die Gleichspannung im Vergleich zur Nennspannung ist.

Maxi schrieb:

Danke für den Tipp. Gibt es etwas bestimmtes auf was ich bei der Auswahl der Kondensatoren beachten muss?

X7R und möglichst große Bauform. Beim Hersteller die DC-BIAS-Kurve anschauen, die steht nicht im Datenblatt. Z.B. für Samsung hier:
https://weblib.samsungsem.com/mlcc/mlcc-ec.do
Bei 3,3V bzw. 1,8V ist das aber ziemlich unkritisch.

F. P. schrieb:

X7R und möglichst große Bauform.

Unsinn

F. P. schrieb:

X7R und möglichst große Bauform.

Möglichst hohe Spannung. Und möglichst dicht an die Versorgungspins, die ja extra nebeneinander liegen. Da geht es um Bruchteile von Millimetern.

Maxi schrieb:

Für ein kleines Projekt habe ich diese Prototyp Platine designt.

Mein Tipp: nimm einen einfacheren Schaltregler mit deutlich niedrigerer Frequenz. Bei diesem MHz-Biest muss sogar ich nachdenken. Aber zum Glück gibt es ein gutes Layoutbeispiel.

Hier noch die Links zu den Datenblättern:

Hierzu ein Tipp: nicht nur verlinken, sondern auch ansehen. Wenns ans Layout geht, dann besonders die Layout Recommendations.

mögliche Verbesserungsvorschläge

Pinouts haben im Schaltplan nichts zu suchen. Symbole im Schaltplan sollen die Funktion optimal und leserlich darstellen: Versorgung oben, GND unten, Signalfluss von links nach rechts. Nur selten eignet sich dazu die Pinreihenfolge des Gehäuses. Datenblätter und/oder Schaltpläne von EVAL-Boards zeigen, wie es gehen könnte.

Der Herzfequenzsensor hat als Eingangssignal den Finger, die Daten gehen zum µC. Und genau so ist das Functional Diagram im Datenblatt (siehe Screenshot). Daraus lässt sich dann leicht ein Symbol ableiten: das Innenleben entfernen (siehe Screenshot) , die Größe anpassen, die Signalnamen ins Gehäuse, Pinnummern darn. Fertig.

Wie das Schaltreglersymbol aussehen kann, zeigen die vielen Bilder auf Seite 7 im DB.

Moin,

Ich glaube, das Layout um den USB-C Anschluss hat noch nicht genug Fett abbekommen: Masseanbindung - wieso so duenn? Wieso sind die mutmasslichen mechanischen Befestigungspins isoliert und nicht auf GND? VBUS: Die Leitungsfuehrung an den Pads schreit doch foermlich nach unbeabsichtigten Loetbruecken zu den Nachbarpins. Am Schaltbildsymbol stoert mich persoenlich, dass da anscheinend irgendwelche Pins fehlen oder uebereinander liegen: Ich sehe auf dem Cu-Layer, dass da an 6 Pads irgendwas dranhaengt, im Schaltbild sind's aber nur 4 "Draehte", die vom USB-C weggehen. Die 4 mechanischen THT Loecher scheinen im Schaltbild auch zu fehlen.

Gruss WK

Lothar M. schrieb:

F. P. schrieb:

X7R und möglichst große Bauform.

Möglichst hohe Spannung. Und möglichst dicht an die Versorgungspins, die ja extra nebeneinander liegen. Da geht es um Bruchteile von Millimetern.

Ich habe die DC-Bias-Kurven von Hunderten von MLCC bei den Herstellern angeschaut (oder, falls Kondensator schon vorhanden aber Kurven nicht verfügbar: selbst vermessen) und größere Baugröße gewinnt regelmäßig gegenüber größerer Nennspannung. Z.B. 10µF für 5V:
25V 0805 (Samsung CL21B106KAYQNNE): 7,5µF
6,3V 1206 (Samsung CL31B106KQHNNNE): 6,1µF

Natürlich darf der Kondensator nicht so groß sein, daß die Leiterbahnen zu lang werden. Da bietet es sich an, einen kleinen, größenmäßig genau passenden, möglichst nah an den Chip und einen größeren daneben zu legen.

Dergute W. schrieb:

Am Schaltbildsymbol stoert mich persoenlich, dass da anscheinend irgendwelche Pins fehlen oder uebereinander liegen:

Ist das nicht das mitgelieferte Symbol von KiCad? Da sind die mehrfach -Pins in der Tat übereinander gelegt ("pin stacking"), weil man die sowieso brücken muss, und man es so nicht vergessen kann und der Schaltplan aufgeräumter ist.

Moin,

Niklas G. schrieb:

Ist das nicht das mitgelieferte Symbol von KiCad? Da sind die mehrfach -Pins in der Tat übereinander gelegt ("pin stacking"), weil man die sowieso brücken muss, und man es so nicht vergessen kann und der Schaltplan aufgeräumter ist.

Ja, mag alles so sein. Stoert mich persoenlich trotzdem. Duerfen andere auch gerne toll finden, ich tu's nicht.

Gruss WK

Lothar M. schrieb:

F. P. schrieb:

X7R und möglichst große Bauform.

Möglichst hohe Spannung.

Nochmal Unsinn. Für einen Abblockkondensator spielt es überhaupt keine Rolle, ob die Kapazität 10% geringer ist als die Nennkapazität. Wenn bspw. ein 1µF 0603 bei der Betriebsspannung eine Kapazität von 80% der Nennkapazität besitzt, gibt es ABSOLUT keinen Grund auf 1812 zu gehen. Gegenüber 0805 bringt das KEINEN nennenswerten Vorteil. Genauso braucht man bei 3.3V nicht auf einen Kondensator mit 50V Nennspannung zu gehen. 10V reichen völlig, 16V ist mehr als genug.

https://www.analog.com/en/resources/technical-articles/temperature-and-voltage-variation-ceramic-capacitor.html

Aussagen wie "möglichst große Bauform" oder "Möglichst hohe Spannung" orientieren sich an dem technisch Machbaren, sind unnötig teuer und für so eine Anwendung VÖLLIG fehl am Platz.

Es geht darum, die wirklichen Notwendigkeit in der Anwendung ausreichend sicher zu erfüllen und nicht irgendwelche völlig hergeholten Anforderungen zu spezifizieren.

Rainer W. schrieb:

Für einen Abblockkondensator spielt es überhaupt keine Rolle, ob die Kapazität 10% geringer ist als die Nennkapazität.

Es geht hier auch um den 10µF-Kondensator am Ausgang des DC-DC-Wandlers. Das kann schiefgehen, wenn man da einfach den billigsten mit der gewünschten Nennkapazität benutzt, siehe auch Beitrag "5V in 100V out", da ist die Spannung aber erheblich höher. Daß der DC-Bias im hier vorliegenden Fall unkritisch ist, schrieb ich ja schon oben.

F. P. schrieb:

Das kann schiefgehen, wenn man da einfach den billigsten mit der gewünschten Nennkapazität benutzt

Davon sprach ich nicht. Meine Kritik richtet sich gegen die blinden Forderungen "möglichst große Bauform" und "möglichst hohe Spannung".

Hallo,

zusammengeführte Massepins sind in den KiCad Symbolen Standard. Muss man wissen und gut ist würde ich sagen. Spart einem Hunderte Massesymbole. Man sieht beim layouten was alles Masse bekommt bzw. man kennt es sowieso aus dem Datenblatt. Kann man sicherlich halten wie Nolte. Nur die Überraschung hier im Thread verwundert mich.