[repstosw 18]

Задача:   прикинуть компоновку радиоэлементов на печатной плате, изображённой на рисунке ниже.

 

Контур платы сделан для определённого корпуса и изменению не подлежит.

 

Красным цветом нарисованы компоненты, которые нельзя передвигать, так как в корпусе сделаны отверстия для них (регулировка громкости, индикация , разъёмы).

 

Синим цветом - компоненты, которые можно двигать.

 

На обратной стороне платы - дисплей LCD и управляющие кнопки (силикон с графитовым напылением + пара мембранных кнопок). Крайне нежалательно там что-либо размещать ещё, хотя если припрёт, то можно.

 

Немного описания:

 

Плата 4 слоя - верхний и нижний - трассы,  второй и третий - сплошные плоскости земли и питания.  

 

Импульсник питания ядра стартует первый.  Он разрешает запуск второго импульсника.  На рисунке связь "enable"

 

На аналоговое питание ЦАП выделен LDO, питающийся от аккумулятора

 

Регулятор громкости и аудиовход УНЧ - высокоомные, поэтому  УНЧ, ЦАП и регулятор находятся взаимно рядом. Чего не скажешь об аудиовыходе - он низкоомный и дифференциальный и поэтому его допустимо вести до самого аудио-разъёма.    Если же сделать наоборот - УНЧ, ЦАП рядом с аудиовыходом, то прийдётся тащить трассу до регулятора громкости, а это шумы - иак как трасса слабосигнальная с высоким сопротивлением.

 

Импульсник питания ядра DSP 1,3V больше ничего не питает - питание ядра инжектируется прямо на полигон питания ядра DSP (разведен в TOP слое) - самое кратчайшее соединение.

 

Импульсник на 3,3 V - ведомый - включается после  импульсника 1,3V и  находится рядом с ним чтобы минимизировать дистанцию трассы управления

 

Стабилизатор тока для светодиодной подсветки дисплея находится рядом со шлейфом LCD и его разъёмом. Хотя наверно лучше его на другую сторону перенести, так как разъём подключения LCD находится на обратной стороне

 

Аккумулятор - плоский, кладётся сверху платы в специальный батарейный отсек корпуса.

 

Из-за того что всё зарядное хозяйство находится в правом верхнем углу, прийдётся тянуть толстые трассы питания с Li-Io аккумулятора: запитывать импульсники, УНЧ и charge-pump Для подсветки.

 

Вот так пока вижу.

 

 

Покритикуйте пожалуйста!  Выслушаю любые здравые соображения, рекомендации.

 

Изменено 1 ноября, 2019 пользователем repstosw

[vervs 23]

52 minutes ago, __inline__ said:

Импульсник на 3,3 V - ведомый - включается после  импульсника 1,3V и  находится рядом с ним чтобы минимизировать дистанцию трассы управления

и зато расположили этот dc/dc возле аналоговых частей как МК, так и аудиотракта

ЗЫ Вы сами ещё не путаетесь в нескольких темах об одном и том же?

[repstosw 18]

27 minutes ago, vervs said:

и зато расположили этот dc/dc возле аналоговых частей как МК, так и аудиотракта

ЗЫ Вы сами ещё не путаетесь в нескольких темах об одном и том же?

Вы мне сами писали, что располагать земли DC-DC и УНЧ с ЦАП как можно ближе и соединить их.   Вот я и расположил чтобы пути токов с ЦАП и УНЧ были как можно короче. 

 

 

 

 

Изменено 1 ноября, 2019 пользователем repstosw

[vervs 23]

8 minutes ago, __inline__ said:

Вы мне сами писали, что располагать земли DC-DC и УНЧ с ЦАП как можно ближе и соединить их.

DC/DC не было в этом списке, а объединить земли не значит расположить рядом

ЗЫ что кстати питается от 3,3В? и нарисуйте пути тока к потребителям

[Corvus 1]

Весь звуковой тракт перенести в правую часть к динамику и разъёму. Контроллер зарядки в левую, к остальному питанию. И всю цифру сдвинуть влево.

[repstosw 18]

2 hours ago, vervs said:

DC/DC не было в этом списке, а объединить земли не значит расположить рядом

"Кратчайшим путём" - это значит рядом! Про DC/DC я уже задолбался писать в каждой теме , что они присутствуют.  с LDO и дурак сможет развести.

 

Quote

ЗЫ что кстати питается от 3,3В? и нарисуйте пути тока к потребителям

Всё, кроме УНЧ, стабилизатора тока, DC-DC импульсников и контроллера зарядки.

 

1 hour ago, Corvus said:

Весь звуковой тракт перенести в правую часть к динамику и разъёму

Регулятор громкости остаётся в левом верхнем углу.   Через всю плату вести длинную дорогу от регулятора громкости  на высокоипендансный чувствительный вход УНЧ не камильфо.   Даже две - одна с выхода ЦАП, вторая на вход УНЧ. Не идёт.   Надо придумать что-то по-лучше.   Мой вариант когда ЦАП и УНЧ рядом с колёсиком даёт минимум трассы на вход.  На выход пофиг - он мощный и низкоимпедансный, к тому же ещё и дифференциальный (мостовой). А это значит, что все помехи что соберёт выход, будут уничтожены  им самим же.

 

Мне важно понять, собственно, в чём подвох?

 

Катушки DC-DC в ферритовом экране,  под деталями слой сплошной земли. Чего не так?

 

Изменено 1 ноября, 2019 пользователем repstosw

[zombi 0]

[vervs 23]

 

36 minutes ago, zombi said:

 

осталось указать точки подключения АКБ и соответственно возможно изменить взаимное расположение ЦАП и УНЧ

ESD защиту расположить возле на выводах аудио штеккера

 

[repstosw 18]

4 hours ago, zombi said:

 

Ого!!! КОТЭ, большое спасибо!!!

Исходя из этого рисунка видно что возвратные токи от УНЧ и ЦАП будут проходить по земле где DSP, SDRAM , а значит - складываться с их токами - будет шумная земля.  Или я неправильно трактую понятия возвратных токов?

 

 

3 hours ago, vervs said:

 

осталось указать точки подключения АКБ и соответственно возможно изменить взаимное расположение ЦАП и УНЧ

ESD защиту расположить возле на выводах аудио штеккера

 

 

1) АКБ возможно подключить в любое место платы

2) ESD защита есть

 

 

Редактирую схему.

 

1) Вот аудио-часть: ЦАП,  УНЧ:

 

 

2) Питальники (на аналоговое питание ЦАП - заложил всё-же LDO, внял советам КОТЭ :) ):

 

 

 3)    Контроллер зарядки аккумулятора.  Зарядка ограничена током до 500 мА - возможность заряжаться как с USB, так и через внешний зарядник с USB-разъёмом (от 220V):

 

 

4) Контроллер сброса,  обвязка тактового генератора (у него чистая земля сделана отдельным пином в DSP - поэтому явного подключения к GND нет) и развязка PLL (по даташиту):

 

 

Изменено 1 ноября, 2019 пользователем repstosw

[aaarrr 63]

1 hour ago, __inline__ said:

Исходя из этого рисунка видно что возвратные токи от УНЧ и ЦАП будут проходить по земле где DSP, SDRAM , а значит - складываться с их токами - будет шумная земля.  Или я неправильно трактую понятия возвратных токов?

Сколько кА пойдет?

 

1 hour ago, __inline__ said:

Зарядка ограничена током до 500 мА - возможность заряжаться как с USB, так и через внешний зарядник с USB-разъёмом (от 220V):

(5.5-3.6)*.5=0.95

[zombi 0]

1 hour ago, __inline__ said:

Ого!!! КОТЭ, большое спасибо!!!

Не стоит благодарности. КОТЭ тоже постоянно учится и может ошибаться. Он всего-то растащил в разные стороны аналог и цифру.

 

1 hour ago, __inline__ said:

Исходя из этого рисунка видно что возвратные токи от УНЧ и ЦАП будут проходить по земле где DSP, SDRAM 

Выше писали что надо еще выяснить точку подключения земли АКБ.

Место подключения может свести любую компоновку на нет.

1 hour ago, __inline__ said:

а значит - складываться с их токами - будет шумная земля.  Или я неправильно трактую понятия возвратных токов?

КОТЭ в своих поделках следует такому правилу (если ошибаюсь, пусть поправят старшие товарищи) :

по аналоговой земле не должен протекать какой либо ещё ток кроме аналогового!

А наоборот - всегда пожалуйста.

Как слабенький ручеёк аналогового тока может помешать огромной реке тока текущего от DSP.

Во завернул ... 

[repstosw 18]

6 hours ago, aaarrr said:

Сколько кА пойдет?

1 Вт/3.7В = 0,27 А. Негоже такой ток гонять через всю землю цифры.

 

Quote

(5.5-3.6)*.5=0.95

Мне фиолетово сколько в тепло идёт от розетки.

 

6 hours ago, zombi said:

Выше писали что надо еще выяснить точку подключения земли АКБ.

Точка подключения АКБ находится справа вверху вместе с зарядным хозяйством (белые круги с + и -).  Может и неоптимальна.

 

 

Quote

Место подключения может свести любую компоновку на нет.

Поправьте, если неоптимально.

 

 

Quote

КОТЭ в своих поделках следует такому правилу (если ошибаюсь, пусть поправят старшие товарищи) :

по аналоговой земле не должен протекать какой либо ещё ток кроме аналогового!

А наоборот - всегда пожалуйста.

Не согласен с таким утверждением.   Броски тока и как следствие падение напряжения от мощного УНЧ  на пути к цифровым узлам также ни к чему.

 

 

Quote

Как слабенький ручеёк аналогового тока может помешать огромной реке тока текущего от DSP.

Этот "слабенький ручеёк" в 0,27 А максимум (расчёт привёл выше).  Нехилый ручеёк на фоне остальных потребителей.

 

Замечание к схеме:    питание на УНЧ - с аккумулятора 3,7V..4,2V.   LDO питает только аналоговую цепь  ЦАП.  Впрочем кто был внимателен, увидел это во фрагменте  принципиальной схемы, который я выкладывал выше.

 

Плюс при такой компоновке всё-же у меня чешутся руки сделать разрезы в полигонах питания и земли (на рисунке жёлтым цветом):

 

1) в аналоговой области, чтобы заставить возвратные токи с аналога бежать ниже - под цифрой

2) вырезы под элементами тактового генератора и контроллером сброса

3) вырез возле стабилизатора тока подсветки

4) изоляция полигона на DC-DC ядра 1,3V

5) разрезы возле второго DC-DC 3,3 V

 

Особенно разрезы в п 4) и 5) - рядом SDRAM  и импульсники - вещи несовместимые. 

 

Поправьте что не так!

 

 

 

Вариант платы от восточных товарищей (нонейм). Разъём для SD будет заменен на SD micro.

 

Необходимо сделать свою плату со своей архитектурой. Задача с размещением как видите, нетривиальная......

 

 

 [/img]

 

 

 

 

 

 

Изменено 2 ноября, 2019 пользователем repstosw

[aaarrr 63]

23 minutes ago, __inline__ said:

Негоже такой ток гонять через всю землю цифры.

И что же случится с цельным слоем меди шириной несколько см и толщиной 18мкм, если пропустить через него ТАКОЙ ток?

 

24 minutes ago, __inline__ said:

Мне фиолетово сколько в тепло идёт от розетки.

А корпусу SOT23-5 нет.

 

25 minutes ago, __inline__ said:

SDRAM  и импульсники - вещи несовместимые.

Чушь.

 

25 minutes ago, __inline__ said:

Поправьте что не так! 

Прекратите резать.

[repstosw 18]

23 minutes ago, aaarrr said:

А корпусу SOT23-5 нет.

Проверил это утверждение. Смотрим даташит и видим (cтр. 11) что при токе 400 мА температура 45 градусов.  Далее разглагольствования что можно выжать до 800 мА, если предусмотреть пады охлаждения для печатной платы - до 800 мА !!!   Проблем не вижу это заложить на печатной плате.

Корпус там полагаю один - SOT23-5.  Других в даташите не увидел.

 

 

Всегда делал ток зарядки 500 мА для этих зарядников, касание пальцами не выявило сколь-угодно нагрева.

 

Quote

И что же случится с цельным слоем меди шириной несколько см и толщиной 18мкм, если пропустить через него ТАКОЙ ток?

С медью ничего не случится. Но я читал статьи в которых говорилось что негоже разные токи гонять по участкам,  соединение звездой агитировалось.

 

Quote

Чушь.

Тоесть пара сильнотоковых контуров (входная цепь и особенно выходная - синхронный ключ на двух МОСФЕТах ) импульсника не собьют работу SDRAM, находящейся по близости ?

 

Quote

Прекратите резать.

В каких случаях оправдано резать?

Изменено 2 ноября, 2019 пользователем repstosw

[aaarrr 63]

 

11 minutes ago, __inline__ said:

Смотрим даташит и видим (cтр. 11) что при токе 400 мА температура 45 градусов.

При токе 400мА на четырехслойной плате с 10,000мм2 меди перегрев будет 60 градусов.

 

8 minutes ago, __inline__ said:

Но я читал статьи в которых говорилось что негоже разные токи гонять по участкам,  соединение звездой агитировалось.

Ну, не делайте слой земли, нарисуйте в нем звезду.

 

7 minutes ago, __inline__ said:

Тоесть пара сильнотоковых контуров импульсника не собьют работу SDRAM ?

Во-первых, не собьют. Во-вторых, у вас нет сильнотоковых контуров.

 

8 minutes ago, __inline__ said:

В каких случаях оправдано резать?

В такого рода изделиях - никогда.