Los detalles sobre el diseño de la PCB para el microcontrolador

Question

Actualización: la pregunta de seguimiento muestra mi opinión sobre el resultado del diseño de PCB.

Estoy haciendo mi primera junta con la uC (tengo una cantidad razonable de experiencia en el uso y programación de sistemas embebidos, pero esta es la primera vez que me estoy haciendo el diseño de la PCB), un STM32F103, esto será una señal mixta de la junta utilizando tanto el Dac internos de la STM y algunos externos Dac a través de SPI, y estoy un poco confundido acerca de la conexión a tierra.

Las respuestas a estas preguntas:

• La disociación de las tapas, diseño de PCB
• Compitiendo PCB de Cristal de diseño de recomendaciones
• De señal mixta de diseño de PCB para PSoC

claramente que me debe contar con un plano de tierra para la uC, conectado a la global de la tierra en exactamente un punto, y un local de la red de corriente conectado a la energía global con cerca de ese mismo punto. Esto es lo que yo estoy haciendo. Mi 4 capas de la pila, entonces es:

• local GND avión + señales, de la uC, es 100nF la disociación de las tapas, y el cristal
• global de la TIERRA, intacto, excepto por las vias. De acuerdo a fuentes tales como Henry Ott, el plano de tierra es unsplit, con el digital y el analógico secciones separadas físicamente.
• el poder, un 3,3 V plano en virtud de la IC, de espesor trazas para los 3.3 V externa de las Dac, la más gruesa de las trazas para la distribución de la \$\pm15\$ voltios en la sección analógica.
• señal + 1 uf disociación tapas

Más lejos en la junta de los componentes analógicos y las señales están en las capas superior e inferior.

Así, las preguntas:

1. debo romper el global de la tierra bajo la uC, o es bueno tener la plena plano de tierra bajo el local?
2. Plano de alimentación: estoy intentando tener un plano de alimentación sólo en virtud de la uC y el uso de las vias para llevar la energía a la disociación de las tapas y por lo tanto de la uC en la parte superior de la capa, como realmente no puedo usar mucho en otros lugares. El DAC externa debe ser estrellas distribuidas, así que me he separado de ellos, y el resto de la junta es \$\pm15\$ voltios. ¿Suena bien?
3. Estoy usando el ADC y el DAC de la uC, y la generación de un voltaje de referencia en la sección analógica de la junta directiva, la cual traigo a la Vref+ pin de la uC con una pista en el plano de alimentación. Donde debo conectar el Vref - pin: local en planta, global de la tierra, o hacer una pista separada en el plano de alimentación de la conexión a la global de la tierra en la sección analógica, donde la tierra debe estar en silencio? Tal vez cerca del lugar donde la tensión de referencia se genera? Tenga en cuenta que en el STM32 la Vref - es distinta de la analógica suelo VSSA pin (que supongo que va al local GND avión?).

Otras observaciones sobre el diseño aquí por supuesto son bienvenidos también!

Answer 1

1. No, usted no debe. Y deshacerse de los llamados "locales de la tierra". ¿Qué crees que ocurre con todas las señales digitales a la hora de implementar este local de la tierra? Usted debe encontrar la respuesta en Henry Ott del artículo que has enlazado, en la Figura 1.

   Seguro, usted tiene una conexión entre la tierra y el plano de tierra, pero todo lo que hacen es aumentar el área del bucle, esencialmente convirtiendo sus trances en pequeñas antenas.

2. Que suena bien.

3. El manual de referencia dice que V_REF- debe estar conectado a V_{de la SSA} , que a su vez debe estar conectado a V_SS. Sugiero que usted sólo tiene que conectar el V_REF- directamente a tierra y tratar de mantener digital de las corrientes de la manera mediante la colocación inteligente.

Como por las sugerencias, si de 1 uf tapas son los únicos componentes que se piensa colocar en la parte inferior, le recomendamos que coloque en la parte superior. Cuando usted tiene componentes en ambos lados, el fabricante tiene que ejecutar la junta directiva a través del horno dos veces, o la soldadura de los componentes a mano. Tanto de lo que aumentará el costo de fabricación.

Answer 2

Usted no necesariamente necesita un local en planta plano de la micro. El terreno local puede ser una estrella con el punto central en virtud de la micro, que es donde esta estrella se conecta de nuevo a la tierra principal, por ejemplo.

Si usted tiene por lo menos 4 capas, entonces puede tener sentido para dedicar una de las capas en las inmediaciones de la micro a un local de la tierra. Si esto hace el enrutamiento demasiado duro o esto es un dos capas de tablero, sólo tiene que utilizar la configuración de estrella. El punto principal es mantener la alta frecuencia de alimentación corriente consumida por el micro fuera de las principales plano de tierra. Si usted no hace esto, usted tiene un centro alimentados con antena de parche en lugar de un plano de tierra.

El bucle de micro clavija de alimentación, para evitar la tapa, a los micro pin a tierra no debe cruzar la principal plano de tierra. Aquí es donde la alta frecuencia de energía de corrientes se ejecute. Conecte la clavija de toma de tierra a la principal de la planta en un lugar, pero no conecte el lado de tierra de la derivación de la tapa para el principal de la planta por separado. El lado de tierra de la derivación de la pac debe tener su propia conexión con el micro de conexión a tierra del pin.

Digital de señales entre el micro y en otras partes de la junta todavía tienen una pequeña área del bucle porque el micro va a ser conectado a la toma de tierra principal, cerca de su clavija de tierra.

Answer 3

Usted puede encontrar esta respuesta útil.

Hay muy pocas veces que uso verdaderamente separado de los aviones (de aplicaciones que todavía existe), pero no para un circuito como el tuyo.

La cuidadosa colocación de los componentes y un poco de pensamiento en la tierra / de potencia debe ayudar a lograr un buen diseño.