Easyelectronics.ru

Электроника для всех
Текущее время: 22 янв 2021, 22:01

Часовой пояс: UTC + 5 часов



JLCPCB – Прототипы печатных плат за $2/5шт. два слоя. $5/5шт. четыре слоя
Крупнейший производитель печатных плат и прототипов. Более 600000 клиентов и свыше 10000 заказов в день!
Получите скидку на почтовую отправку при первом заказе в JLCPCB!

Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 14 ] 
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Топология печатной платы ATMEGA 128
СообщениеДобавлено: 25 ноя 2019, 03:14 
Только пришел

Зарегистрирован: 09 мар 2019, 00:21
Сообщения: 11
Здравствуйте!
Имею задачу разработать печатную плату с микроконтроллером ATMEGA 128. Интересует подключение питания, внешнего кварцевого резонатора, входа сброса "Ресет", а также входа ИОН для встроенного в МК АЦП.
В ходе решения данного вопроса ознакомился со следующими источниками информации:
http://easyelectronics.ru/razvedenie-pitaniya.html
http://easyelectronics.ru/chistaya-zeml ... lecad.html
http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/app/micros/mb90/pcb.htm
Application Note 16bit-EMC-Guideline

Однако, после прочтения данных материалов у меня всё же осталось несколько вопросов, вернее некоторая неуверенность в том, правильно ли я всё понял и делаю!?
Прикрепляю изображение варианта подключения ,который на данный момент считаю оптимальным.
Буду признателен за любые советы, ссылки на дополнительную информацию и помощь в решении данной задачи.


Вложения:
V1.jpg
V1.jpg [ 127.48 Кб | Просмотров: 903 ]
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Топология печатной платы ATMEGA 128
СообщениеДобавлено: 25 ноя 2019, 15:18 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 18 июн 2011, 16:29
Сообщения: 2106
Откуда: Докучаевск-Волноваха
Вложение:

_________________
Хранитель форума


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Топология печатной платы ATMEGA 128
СообщениеДобавлено: 25 ноя 2019, 15:53 
Старожил

Зарегистрирован: 26 ноя 2012, 10:28
Сообщения: 4910
Откуда: КЧР, поселок Нижний Архыз
Финский, спасибо! Интересно почитать...
// но вот хочется повонять на ТСа: на дворе 21 век, а он как в 90-х застрял! Зачем новые платы на этом дерьме мамонта разрабатывать?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Топология печатной платы ATMEGA 128
СообщениеДобавлено: 25 ноя 2019, 16:46 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 18 июн 2011, 16:29
Сообщения: 2106
Откуда: Докучаевск-Волноваха
forummailandlogin, обоснования будут, или просто пукнул в лужу?

_________________
Хранитель форума


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Топология печатной платы ATMEGA 128
СообщениеДобавлено: 25 ноя 2019, 22:10 
Старожил

Зарегистрирован: 11 сен 2012, 11:19
Сообщения: 5896
Весь зал громко... "Во дурак..."
И кстати, пятаки у бга это отнюдь не виа, любознательный вы наш...


Последний раз редактировалось dosikus_2 25 ноя 2019, 23:52, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Топология печатной платы ATMEGA 128
СообщениеДобавлено: 25 ноя 2019, 23:04 
Старожил

Зарегистрирован: 22 июл 2017, 11:48
Сообщения: 4198
Требования по расположению переходных и всего прочего в большинстве своём задается условиями производства платы. Есть такая штука, как "поясок переходного отверстия (annular ring)", и его минимальное значение регламентируется условиями производства. Есть и другие ограничения, такие как мин. зазоры между проводниками. Нередко за очень малые значения требуют повышенной оплаты, как за увеличение сложности.
Так что при проектировании ПП в первую очередь следует ознакомиться с требованиями производства, на котором будете заказывать плату.

Что касается рисунка автора темы, то... тут дело вот в вот этом (показано желтыми линиями:

Вложение:
Безымянный.png
Безымянный.png [ 123.35 Кб | Просмотров: 690 ]


Очень неудачная компоновка с круговыми петлями питания. Для дорожек питания старайтесь выделить отдельный слой. По возможности, конечно. Но всё же, желательно чтобы питание находилось на другом слое по отношению к большинству сигнальных линий. Подводите магистральную дорожку питания к некоторой области компонентов, и потом уже через переходные перекидываете питание поближе к целевым компонентам. Такой вариант существенно упрощает разводку как сигнальных линий, так и питания.
А вот smd-компоненты желательно располагать на одной стороне, по соображениям монтажа. И если есть возможность их разместить на одной стороне, то следует придерживаться этого правила.

Можно например делать вот так (нижний слой):
большинство сигналов находится на нижнем слое, там же размещены керам. и тантал. конденс. по соображениям монтажа. Питание VCC и GND подводится с верхнего слоя через переходные в непосредственной близости с ножками питания. На верхнем слое питание МК подводится одной веткой (дорожкой). Другие ветки (дорожки) подают питание на другие компоненты платы. Дорожки VCC не закольцовываются, а ответвляются от какой-то одной точки или от одной магистральной дорожки. Полигоны GND так же делятся на полигоны питания и разделительные полигоны, которые отделяют разные части схемы. По полигонам питания протекают возвратные токи питания, а разделительные полигоны служат экранами, через которые никакие токи не протекают, но они подключены к общей точке GND.
Вложение:
11.png
11.png [ 40.47 Кб | Просмотров: 690 ]


forummailandlogin писал(а):
м из первого пункта:"Нарушено технологическое правило – соединения между выводами должны находиться вне зоны пайки.". Приведи мне ГОСТ или свод технологических правил в котором есть это правило.
.

Зря вы так, сударь, зря! Причина проста - растекание припоя по дорожке соединения и утекание припоя непосредственно с площадки. Причем, если дорожка еще и толстая сделана, то устранить непропай будет очень непросто - утекать будет не только припой, но и тепло от паяльника. А пайка оплавлением вообще приведет к браку из-за разного нагрева и разного поверхностного натяжения - противоположная сторона поднимется и непропай будет уже на других дорожках.
Так что, одно из важнейших правил ПП - контактные площадки под пайку должны иметь одинаковые размеры для всего компонента. Есть даже особый способ задания площадок, соединенных с земляными полигонами или полигонами питания - так называемые термальные перемычки, которыми площадка соединяется с полигоном. Перемычки создают тепловое сопротивление во время пайки, не позволяя теплу с площадки утекать на полигон меди.

Так что, при проектировании платы нужно учитывать не только правильность разводки сигналов/питания, но и особенности последующего монтажа компонентов. А это очень немаловажно, уж поверьте! Представьте, что изготовленную плату вам потом очень сложно запаять. Кое-как спаяли, начинаете проверять - а там сплошной брак - здесь непропай, тут залипухи (сопли), а сюда вообще невозможно подобраться ни паяльником, ни феном из-за стоящего вплотную пластикового высокого разъема...


Последний раз редактировалось BusMaster 26 ноя 2019, 00:42, всего редактировалось 3 раз(а).

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Топология печатной платы ATMEGA 128
СообщениеДобавлено: 26 ноя 2019, 00:09 
Только пришел

Зарегистрирован: 09 мар 2019, 00:21
Сообщения: 11
Финский, спасибо за информацию!
Только вот она меня ещё больше озадачила! Дело в том, что в приведённом Вами документе содержатся рекомендации по минимизации участка "чистой земли" (от МК до конденсаторов кварца), чему явно не стремится автор этой информации: http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/app/micros/mb90/pcb.htm , я бы даже сказал напротив, намеренно увеличивает площадь обозначенного выше полигона.
Я склоняюсь к варианту предложенному в Вашей статье, вернее всегда примерно так и делал, но хотелось бы разобраться, действительно ли это вариант обеспечит лучшую стабильность в работе устройства при работе его в условиях сильных электромагнитных помех.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Топология печатной платы ATMEGA 128
СообщениеДобавлено: 26 ноя 2019, 11:28 
Старожил

Зарегистрирован: 04 окт 2012, 00:23
Сообщения: 2745
Откуда: Москва
..


Вложения:
Пример 1.pdf [111.94 Кб]
Скачиваний: 73
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Топология печатной платы ATMEGA 128
СообщениеДобавлено: 26 ноя 2019, 11:50 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 18 июн 2011, 16:29
Сообщения: 2106
Откуда: Докучаевск-Волноваха
viewtopic.php?f=14&t=16969&p=300748#p300748
Тут похожее обсуждалось.

_________________
Хранитель форума


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Топология печатной платы ATMEGA 128
СообщениеДобавлено: 26 ноя 2019, 13:23 
Старожил

Зарегистрирован: 11 сен 2012, 11:19
Сообщения: 5896
QX22, если это DIY свистоперделка , то отличный результат получаем со сплошной землей на нижней стороне.
Via - заклепки из проволоки 0.7 ...


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Топология печатной платы ATMEGA 128
СообщениеДобавлено: 26 ноя 2019, 13:48 
Старожил

Зарегистрирован: 10 фев 2016, 19:55
Сообщения: 351
QX22 писал(а):
Финский, спасибо за информацию!
Только вот она меня ещё больше озадачила! Дело в том, что в приведённом Вами документе содержатся рекомендации по минимизации участка "чистой земли" (от МК до конденсаторов кварца), чему явно не стремится автор этой информации: http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/app/micros/mb90/pcb.htm , я бы даже сказал напротив, намеренно увеличивает площадь обозначенного выше полигона.

В своей первой поделке на AVR-ке AT90USB162 именно так и развёл землю от нагрузочных конденсаторов кварца. В результате контроллер от кварца не работал: меняешь фьюзы на внутренний генератор -- мк стартует и работает, возвращаешь на кварц -- не стартует. После исправления разводки всё заработало...
Поэтому послушайте совет Финского и посмотрите PDF-ку (Пример 1.pdf) от ILYAUL.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Топология печатной платы ATMEGA 128
СообщениеДобавлено: 27 ноя 2019, 03:54 
Только пришел

Зарегистрирован: 09 мар 2019, 00:21
Сообщения: 11
BusMaster, спасибо за развёрнутый ответ!
Большая часть вещей о которых Вы говорите мне совершенно ясна и очевидна. Проблема в том, что все известные рекомендации одновременно применить не получается, нужен компромисс, а вот решить чем жертвовать, что более критично а что менее я и не могу!

На изображении второй вариант, посмотрите его пожалуйста. Что скажете? Главным образом, я сомневаюсь на счёт подключения входа сброса (расположение компонентов и точек подключения), а также компоновки элементов возле питания АЦП и входа опорного напряжения.
Ещё один вопрос касательно полигона под кварцевым резонатором, а также конденсаторами, нужен он там или нет? (или же полигон целесообразен исключительно в том случае, если по нему не течёт возвратный ток?)

ILYAUL, спасибо, мне нравится как изложена информация в этом документе, внимательно читаю полную версию:
http://caxapa.ru/lib/emc_immunity.html
Кстати, список используемой литературы также очень интересен, информации из этих источником можно доверять!

Финский, ещё раз благодарю!
Netzschlange - спасибо!


Вложения:
V2.png
V2.png [ 56.4 Кб | Просмотров: 513 ]
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Топология печатной платы ATMEGA 128
СообщениеДобавлено: 27 ноя 2019, 07:29 
Старожил

Зарегистрирован: 22 июл 2017, 11:48
Сообщения: 4198
В двух словах:
разная толщина дорожек с одной и с другой стороны smd-компонентов, разветвление дорожек от контактной площадки = как раз это и создаст проблемы при монтаже - резисторы придется паять вручную паяльником, удерживая пинцетом детальку.
Подводка GND к внутреннему полигону с левого нижнего угла - там не выдержан минимальный зазор между дорожкой и левой нижней площадкой - при проверке на производстве будет ошибка, а при самостоятельном изготовлении платы - замыкание.
Так что тут больше проблем технологических, нежели электрических.
И на плате ведь наверняка еще будут дорожки и компоненты, так ведь? Попробуйте их развести. А то на практике бывает так, что начинаешь разводить сигнальные линии и размещать остальные компоненты, а тут мешаются конденсаторы и дорожки питания. Если вся эта байда мешается - целесообразно ее закинуть целиком на другой слой. Вы же все равно размещаете керам.конд. на другой стороне же, так что монтаж уже двусторонний выходит. Так что и закидывайте питание целиком уж на вторую сторону. Кароч, попробуйте развести сигнальные линии и остальные компоненты - а там уже видно будет.
А вообще, даже при не самом удачном расположении элементов - работать будет! :) Иной раз вон на беспаечной макетке собираешь - и работает ведь!


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Топология печатной платы ATMEGA 128
СообщениеДобавлено: 28 ноя 2019, 03:36 
Только пришел

Зарегистрирован: 09 мар 2019, 00:21
Сообщения: 11
Я сразу не предупредил, это просто рисунок, исключительно с целью наглядности электрических соединений изобразил, игнорируйте технологические ограничения.
Несколько компонентов вручную запаять с обратной стороны платы не проблема, это штучные устройства.
На плате будет присутствовать некоторое количество периферии (АЦП через ADUM, вых. драйвера через оптроны, флешка I2C, датчики температуры, разъёмы, и т.д.).
Понимаю, что работать будет. Хотелось бы минимизировать вероятность сбоев в работе, по причине рестарта МК. Иногда эти устройства расположены в непосредственной близости от мощных электродвигателей, различных импульсных устройств. Прежний вариант устройства в некоторых случаях самопроизвольно ресетится каждые 10 секунд, в других случаях раз в несколько дней, а в некоторых условиях по 10 лет без нареканий работает. Измерить или сгенерировать эти помехи, попробовать различные варианты решения очень бы хотелось но нет такой возможности, поэтому решаю проблему всесторонне и комплексно.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 14 ] 


Часовой пояс: UTC + 5 часов


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  

Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB