[Zandy 0]

Я понимаю, что правильнее всего иметь плату с количеством слоев больше или равно 4. Под питание отвести отдельный слой, сделать "питательный" полигон и через переходные отверстия сажать нужный вывод питания на этот полигон. Но в условиях экономической целессобразности часто приходится делать двухсторонние платы. Как разводить такое питание в этом случае?

Просматриваются 2 варианта

1) От каждой "питательной" ноги микросхемы тянуть отдельный провод до стабилизатора.

2) Обойти все "питательные" выводы одним проводом как бы последовательно и этот провод подцепить к стабилизатору.

Как лучше делать чисто теоретически? В голове еще держится и не укладывается в сознание тот факт, что все эти выводы питания вроде как уже имеют соединение внутри микросхемы. Правда наверное не всегда и не у всех подобных микросхем. Какме-то когда-то я прозванивал. Вроде было соединение. За все поручиться не могу.

В данном случае речь идет о многоножечных процессорных микросхемах.

[Arlleex 131]

19 минут назад, Zandy сказал:

Правда наверное не всегда и не у всех подобных микросхем. Какме-то когда-то я прозванивал. Вроде было соединение. За все поручиться не могу.

Делается, в основном, для снижения индуктивности подключения + равномерного токопотребления => теплогенерации. Никогда не полагайтесь на внутреннее подключение одинаковых пинов питания.
 

Цитата

1) От каждой "питательной" ноги микросхемы тянуть отдельный провод до стабилизатора.

Идеальный вариант для аналоговой электроники, но совсем не удачен для цифровой, ибо в цифре тонкие траски питания равносильны глюкам. А в "цифре" самое главное: питание и клоки.
 

Цитата

2) Обойти все "питательные" выводы одним проводом как бы последовательно и этот провод подцепить к стабилизатору.

Обобщая с первым вариантом, нужна некая золотая середина, что и есть основной проблемой при разработке двухслоек. Нет общих золотых правил; критерий того, что все сделано правильно - рабочая плата во всех условиях. Но дойти до такого варианта обычно экономически затратнее, чем при разработке многослоек. Вполне может оказаться, что с 10 раза плата пройдет все нужные испытания.
 

Цитата

В данном случае речь идет о многоножечных процессорных микросхемах.

Нужно начинать с озвучки тех самых процессоров, а то там окажется 8-битная AVR-ка с десятком МГц, которая на километровых МГТФ-ах вполне заведется

[Zandy 0]

On 8/21/2023 at 4:21 PM, Arlleex said:

Нужно начинать с озвучки тех самых процессоров

Ну например, ADAU1452 - DSP, работающая на частотах около 300МГц.

Arleex, спасибо за советы. Но... я не новичок в электронике и спроектировал и развел кучу плат. То что вы говорите, я прекрасно себе представляю. Но..., знаете, часто делаешь, как говорится "по наитию" и не понимаешь физики происходящего. Хотелось бы услышать более обоснованные рекомендации. Ну вроде форум то профессиональный, а не радиолюбительский.

On 8/21/2023 at 4:21 PM, Arlleex said:

но совсем не удачен для цифровой, ибо в цифре тонкие траски питания равносильны глюкам

Это почему же так? Из-за большого падения напряжения при протекании токов? Тонкие-понятие относительное. Конечно ширина трассок и их длина должна соответствовать токам. Из-за индуктивности? Не тянут импульсных токов и портят фронты? А блокировочные конденсаторы на что? Для ЭМС часто платы утыканы бусинами и дроссельками в питании.

Все-таки жду рекомендаций и советов по 2-х сторонним платам. Понятно, что не камильфо, но иногда выбирать не приходится.

[artemkad 53]

Основная проблема внутренних соединений - они достаточно высокоомные и не позволяют быстро перекидывать энергию из одной части камня в другую. Отсюда ноги наружу и снаружи возле каждой ноги  керамический конденсатор на массу как локальный источник энергии для компенсации сопротивления и индуктивности питающих линий. Но наличие нескольких линий питания может привести к тому, что в результате протекания поперек платы тока других потребителей на разных ногах питания может возникнуть разность напряжений, что тоже плохо, а отсюда все питающии линии желательно где-то свести в одну что-бы через эту точку тек ток только данной микросхемы.   

[Сергей Борщ 119]

4 часа назад, Zandy сказал:

1) От каждой "питательной" ноги микросхемы тянуть отдельный провод до стабилизатора.

Однозначно нет. Во-первых в двух слоях это сложно реализовать чисто физически - не останется места для сигнальных линий.

4 часа назад, Zandy сказал:

2) Обойти все "питательные" выводы одним проводом как бы последовательно и этот провод подцепить к стабилизатору.

Чаще всего делаю именно так. Разумеется, эта дорожка делается сечением побольше.

Есть еще третий вариант, его тоже иногда использую - нижний слой земляной, сигналы вывожу по возможности наружу корпуса, а пространство под корпусом заливаю полигоном питания, к которому подключаю все выводы питания. Широкую дорожку питания к этому полигону завожу с одного из углов корпуса.

 

[Arlleex 131]

52 минуты назад, Сергей Борщ сказал:

Однозначно нет. Во-первых в двух слоях это сложно реализовать чисто физически - не останется места для сигнальных линий.

Однако, с точки зрения помехозащищенности такое решение лучше

 

3 часа назад, Zandy сказал:

Но... я не новичок в электронике и спроектировал и развел кучу плат.

Хорошо. Но тогда немного странно слышать далее

Цитата

Это почему же так?

Потому что общий импеданс питания (PDN) заметно увеличивается и декапы при высокоиндуктивном контуре питания будут просто бесполезны. Вы же слышали, наверное, что декапы ставят максимально впритык к выводу? Ведь не возникает вопросов, почему так, а не кучкой, как по схеме?
 

Цитата

Для ЭМС часто платы утыканы бусинами и дроссельками в питании.

Да чаще всего они как мертвому припарка - плата как излучала так и будет излучать, а бусинами еще хуже сделали - индуктивность контура увеличили, излучение подняли. Бусины еще более-менее полезны в аналоговой схеме.

[artemkad 53]

13 минут назад, Arlleex сказал:

Однако, с точки зрения помехозащищенности такое решение лучше

далеко не факт.

[Arlleex 131]

8 минут назад, artemkad сказал:

далеко не факт.

Понятное дело, что сломя голову не стоит вообще от всех компонентов тащить звездой. Но вот соединение отдельных узлов между собой в одной точке вместо последовательного обхода всех подключений в этих узлах однозначно лучше.

[artemkad 53]

8 минут назад, Arlleex сказал:

Но вот соединение отдельных узлов между собой в одной точке вместо последовательного обхода всех подключений в этих узлах однозначно лучше.

Классика - GSM-модем с микрофонным входом и внешний микрофонный усилитель подключаемый к входу модема. При попытке соединить массу усилителя и модема звездой получите не подавляемую ничем помеху в голосовом канале т.к. микрофонный вход работает относительно своей массы, а между точкой звезды и точкой массы микрофонного провода появляется напряжение равное 2А умноженное на сопротивление дорожки. 

ЗЫ. Аналогичная проблема, хоть и хуже наблюдаемая это тот-же модем и масса Sim-держателя. Хотите приключений - соедините звездой... 

[Arlleex 131]

8 минут назад, artemkad сказал:

Классика - GSM-модем с микрофонным входом и внешний микрофонный усилитель подключаемый к входу модема. При попытке соединить массу усилителя и модема звездой получите неподавляемую ничем помеху в голосовом канале т.к. микрофонный

Так в этом случае сам модуль диктует правила разводки его тушки, ибо изначально на его плате уже все давно соединено туда, где потенциальный потребитель-разработчик уже не сможет ни на что повлиять. Тогда да, никакая звезда тут уже не поможет, только хуже сделает.
 

8 минут назад, artemkad сказал:

ЗЫ. Аналогичная проблема, хоть и хуже наблюдаемая это тот-же модем и масса Sim-держателя. Хотите приключений - соедините звездой... 

SIM-ки считаю уже шустрыми для того, чтобы пренебрегать минимизацией уже, в первую очередь, индуктивности цепей питания/земли. Т.е. тут уже никаких звезд, а нормальные платы с нормальными сплошными плейнами меди по питанию.

[artemkad 53]

1 минуту назад, Arlleex сказал:

Так в этом случае сам модуль диктует правила разводки его тушки, ибо изначально на его плате уже все давно соединено туда, где потенциальный потребитель-разработчик уже не сможет ни на что повлиять. Тогда да, никакая звезда тут уже не поможет, только хуже сделает.

Ну так МК с АЦП на борту и внешний усилитель - то же самое.  Потому как АЦП меряет относительно своей ноги, а не относительно точки звезды. О том и речь - далеко не всегда звезда лучше.

[Arlleex 131]

12 минут назад, artemkad сказал:

Ну так МК с АЦП на борту и внешний усилитель - то же самое.  Потому как АЦП меряет относительно своей ноги, а не относительно точки звезды. О том и речь - далеко не всегда звезда лучше.

И все равно, если присмотреться, в самом лучшем варианте будет именно звезда. Правда ее лучи не обязательно должны иметь одну вершину. Могут же быть и такие вариации (схема для примера)

Вот первый вариант - как раз про соединение АЦП и предусилителя (через них не будет больше ничего проходить), а их местный центр звезды подключается к общей земле где-то в одной точке. И таких раветвлений может быть весьма много. Я щас чисто про аналог. В случае с цифрой - приоритет отдаем минимизации индуктивности - т.к. оммическая составляющая меди на плате - не самая большая проблема.

[artemkad 53]

19 минут назад, Arlleex сказал:

SIM-ки считаю уже шустрыми для того, чтобы пренебрегать минимизацией уже, в первую очередь, индуктивности цепей питания/земли.

Не, там все банальней. Модем во время связи имеет импульсное потребление до 2А которые протекают по дорожке/полигону между модемом и блоком питания. Естественно т.к. ни полигон ни дорожка не имеют нулевого сопротивления на них падает некоторое напряжение. В результате земля модема относительно земли блока питания болтается. И если Sim-держатель будет подключен к земле блока питания, все ноги  sim-карты будут болтаться относительно земли   модема. И хорошо если это карта старая с порогами 1В, а если новая карта от 1.2В питающего(порог 0.3В) - тут и начинается цирк.

[Arlleex 131]

12 минут назад, artemkad сказал:

Не, там все банальней. Модем во время связи имеет импульсное потребление до 2А которые протекают по дорожке/полигону между модемом и блоком питания. Естественно т.к. ни полигон ни дорожка не имеют нулевого сопротивления на них падает некоторое напряжение. В результате земля модема относительно земли блока питания болтается. И если Sim-держатель будет подключен к земле блока питания, все ноги  sim-карты будут болтаться относительно земли   модема. И хорошо если это карта старая с порогами 1В, а если новая карта от 1.2В питающего - тут и начинается цирк.

Я думаю, это как раз проявление индуктивного характера линий. Это же ведь сколько надо намотать длину траски, чтобы ее омическое падение при 2А было существенным для лог. уровней симки? Я даже в сатурне глянул - проводник всего лишь 0.5 мм длиной аж 50 мм даст 0.062 Ом, а это 125 мВ падения...

[artemkad 53]

17 минут назад, Arlleex сказал:

Я думаю, это как раз проявление индуктивного характера линий. Это же ведь сколько надо намотать длину траски, чтобы ее омическое падение при 2А было существенным для лог. уровней симки?

На то что-бы испаганить фронты, а значит и добавить ошибок в обмен между модемом и сим-картой и нескольких сантиметров хватает. Потому я и говорил о цирке - результат именно так и выглядит (то работает, то отключается, то подвисает)... В разделе по сотовой связи это один из основных диагнозов когда на разводке массу сим-карты берут от общего полигона. Им почему-то кажется, что полигон нельзя "перекосить" током.