[melicenta.dream 0]

Очень прошу уделить мне немножко времени, если оно конечно есть.

В прикрепленном файле находится PCB моего первого опыта разводки (PCAD 2006). Это плата в форм-факторе DIMM-168, на ней предполагается устанавливать микроконтроллер фирмы Texas Instruments, внешний Watchdog timer, два светодиода индицирующих работу контроллера.

 

Плата в шесть слоев:

Top

GND1

Power1

Power2

GND2

Bottom

 

Таких плат в готовом устройстве должно быть четыре и общаться между собой они будут по параллельной шине. Сигналы, которые будут выводиться на эту общую шину, расположены на самом широком участке выводов платы (pins 41-84; 125-168).

Сигналы следующие: ХA0-ХA19 – шина адреса;

ХD0-ХD15 – шина данных;

ХRD – строб чтения;

ХWE0 – строб записи;

ХHOLD– сигнал запроса на прямой доступ в память соответствующего контроллера;

ХHOLDA – сигнал разрешения прямого доступа в память соответствующего контроллера;

RS – сигнал сброса .

 

 

Интересуют следующие вопросы:

Допустимы ли такие длины трасс для сигналов адреса и данных, не будет ли потерь и задержек. Тоже касается сигнала сброса.

 

Целесообразно ли будет добавление еще двух сигнальных слоев, чтоб избавиться от нагроможденности проводников на топе и боте. Или можно оставить все как есть, и сэкономить на производстве.

 

Плата полностью разводилась руками. Хочется услышать замечания профессионалов по поводу самой манеры разводки. Как делать нужно, а как не нужно.

 

Короче говоря, буду рада услышать любые отзывы.

 

Поздравляю с Новогодними праздниками, желаю успехов!!!

inter.rar

Изменено 4 января, 2010 пользователем melicenta

[Arci0m 1]

не понравилось, по горячему

 

-размеры виа "по дефолту"

-толщины проводников

[Uree 1]

Проводники действительно можно поправить - пошире сделать.

Переходные тоже - округлить сверло до 0.3 и будет порядок.

Разобраться с маской - сейчас она выставлена по дефолту, 0.191мм, и часть дорожек под процом выступает из-под маски.

Ничего не понял с питаниями, как-то их много, на двух слоях и без осмысленных имен - не разобрался. Но так, как сейчас сделано ничего не получится - все заливки находящиеся внутри вырезов залиты не будут. CutOut-ы на внутренних слоях нужно удалить и просто заливать все соблюдая правильный порядок.

 

PS Оооо... А слона-то я и не заметил:) Определиться с глобальными правилами проекта. Дефолтовые зазоры в 0.305мм дают на данный момент 1066 ошибок зазоров. Так быть НЕ ДОЛЖНО:)

Заодно определиться с параметрами заливок - они должны быть сплошными, с удобоваримой шириной линии(а не 2 милса как сейчас), ну и либо оставить им глобально установленные зазоры, либо подумать о локальных установках.

[melicenta.dream 0]

Спасибо за замечания!

Перевариваю сказанное

Для некой ясности выкладываю электрическую схему

interpolator.rar

[Uree 1]

Очень интересно... А зачем делить питание по сторонам фильтрами? Особенно учитывая, что внутри проца, на подложке, все пины подключены к общей шине.Если этого не делать, все будет намного проще и уложится всего в 4 слоя... 3 питания - 1.2, 1.8 и 3.3В, это 2 полигона и одна дорожка, как и сейчас. Учитывая, что кроме этого процессора на плате и нет ничего, фильтры вообще непонятно зачем нужны. Разве что поставить общие, на всю плату, непосредственно от разъема.

 

PS А еще я бы проц передвинул на 12мм вправо и повернул по часовой стрелке на 135 градусов(или хотя бы на 90). И была бы вообще красота...

[emiq 12]

Вы использовали индуктивности между блокировочными конденсаторами и выводами питания микросхемы,разомкнув, таким образом, цепи для протекания токов высокой частоты! Так следует из Вашей схемы. Это сразу приведет к неработоспособности схемы питания. Индуктивности ,производство Murata, данного типа имеют максимальный ток 13 мА после чего они теряют свои свойства. Если Вы хотите отфильтровать питание, то индуктивность ставится до блокировочного конденсатора. Сам же конденсатор ставится максимально близко к выводам питания. Для BGA корпусов лучше под микросхемой на обратной стороне. Любой проводник на высокой частоте - индуктивность.Чем меньше длина проводника питания и выше его емкость на "землю", тем меньше его сопротивление на высокой частоте, а значит и помехи по питанию,т.е стабильнее работа схемы.

Данный тип индуктивностей с указанным номиналом имеет большое внутреннее сопротивление-0.35 Ом. Это может привести к большим пульсациям по питанию. Лучше использовать фильтр ,тоже Murata, BLM21PG221SN1, с импедансом 220 Ом на частоте 100МГц и сопротивлением постоянному току 0.05 Ом и током 2А.

[melicenta.dream 0]

С глобальными правилами проекта разберусь, это пол беды, а вот по поводу питания... Дело в том, что все делалось по образу и подобию платы С28346 DIMM168 controlCARD производства Texas Instruments(файл приложен). У меня так же зародились сомнения по поводу выбора такой схемы питания, здесь я согласна с emiq, не зачем ставить несколько индуктивностей на каждое питание, а потом запараллеливать их с емкостями, когда можно поставить по одной индуктивности для каждого питания между соответствующим питающим выводом и собственно полигоном... Но раз у TI такая схема работоспособна я предположила, что такой вариант чем-то более эффективен (в борьбе за стабильную работу)... :unsure:

 

PS А еще я бы проц передвинул на 12мм вправо и повернул по часовой стрелке на 135 градусов(или хотя бы на 90). И была бы вообще красота...

 

Это вы круто конечно придумали, так сразу и не получается согласиться) одни сигналы приблизим другие удалим...нужно экспериментировать

C2834xCC_Rev1_1_Schematic.pdf

Изменено 5 января, 2010 пользователем melicenta

[emiq 12]

Данный процессор содержит внутри себя множество различных блоков, в том числе и аналого-цифровых.

Поэтому питание различных частей кристалла разделено по функциональному принципу, чтобы максимально ослабить влияние одних частей на другие по питанию -отсюда множество фильтров на одном значении напряжения питания. Внутри есть очень критичные к шумам по питанию цепи-PLL,ADC,PWM,Clock Oscillator. На разводку этих цепей следует обратить пристальное внимание. Внутри кристалла рабочая частота ядра может достигать 300 МГц. Поэтому расчет цепей питания должен учитывать спектр рабочих частот до 1-1.5 ГГц. Не должно быть паразитных резонансов до этих частот. Более детально можно об этом говорить,если плата промоделирована в соответствующих программах.

Советую, если есть возможность, изучить топологию Demo Board.

[bigor 0]

С глобальными правилами проекта разберусь, это пол беды,....

Собственно с этого и стоило начинать работу над платой. Независимо, ручная разводка или какая другая...

Устанавливайте зазоры 0,125мм и пользуйтесь вот этим инструментом:

У Вас корпус метрический, так и работайте в метрической сетке (Меню Options->Configure, вкладочка General, параметр Units -> mm).

Например 0,25мм для размещения компонентов и 0,025мм для трассировки. Зачем создавать себе трудности, используя в данном проекте дюймовую сетку. Неудобно же.

...а вот по поводу питания...

Колеги правильно сомневаются в целесообразности использования феритбиров и такого их подключения.

Как бы, абсолютно ни к селу, ни к городу получается использование конденсаторов 0,1мкФ при таком включении и размещении.

Правильнее было бы сделать вот так:

Конденсаторы на 0,10мкФ ставить как можно ближе к переходным.

Скорее всего именно это и имелось в виду в схематике от Техаса.

ИМХО. Хватило бы и по одному феритбиту на каждое питание.

PS А еще я бы проц передвинул на 12мм вправо и повернул по часовой стрелке на 135 градусов(или хотя бы на 90). И была бы вообще красота...

Абсолютно правильный совет. Присоединяюсь.

 

Площадки переходных лучше сделать чуть поболее - 0,55мм при отверстии 0,25мм. Переходные надо позакрывать маской с обеих сторон (под BGA хотя бы). Глобальный отступ маски от меди выставте 0,075мм, для падов BGA можно поставить и 0,050мм. (Меню Options->Configure, вкладочка Manufacturing, параметр Solder Mask Swell)

Нет смысла использовать проводники 0,100мм. 0,125мм - за глаза хватит.

На ВОТе лучше расположить обвязку питания чипов, а трассировку впихнуть во внутренний слой. Между землей и одним из питаний. Одного земляного слоя и двух питающих будет достаточно. ИМХО.

Учитесь пользоватся плэйнами. Для разводки питания во внутренних слоях - самый правильный способ.

P.S. Переходные к плэйнам или куперпурам правильнее подключать директом, а не термалами. ИМХО.

[melicenta.dream 0]

Ну то что плату нужно переразвести строго соблюдая все конструктивные нормы выбрав более оптимальное положение контроллера это я уразумела(простите совсем нет опыта, а начальство этого не понимает)) а вот, что все таки с питанием делать для меня остается загадкой...

 

Колеги правильно сомневаются в целесообразности использования феритбиров и такого их подключения.

Как бы, абсолютно ни к селу, ни к городу получается использование конденсаторов 0,1мкФ при таком включении и размещении.

Правильнее было бы сделать вот так:

...

Конденсаторы на 0,10мкФ ставить как можно ближе к переходным.

Скорее всего именно это и имелось в виду в схематике от Техаса.

ИМХО. Хватило бы и по одному феритбиту на каждое питание.

 

объясните от чего такое решение, почему именно по-столько конденсаторов на каждую группу?

..и все-таки в схематике Тексаса так не имелось в виду, не стоят у них конденсаторы поближе, что видно из следующего вложенного файла.

C2834xCC_Rev1_1_Layout.rar

Изменено 5 января, 2010 пользователем melicenta

[Uree 1]

Данный процессор содержит внутри себя множество различных блоков, в том числе и аналого-цифровых.

Поэтому питание различных частей кристалла разделено по функциональному принципу, чтобы максимально ослабить влияние одних частей на другие по питанию -отсюда множество фильтров на одном значении напряжения питания. Внутри есть очень критичные к шумам по питанию цепи-PLL,ADC,PWM,Clock Oscillator. На разводку этих цепей следует обратить пристальное внимание. Внутри кристалла рабочая частота ядра может достигать 300 МГц. Поэтому расчет цепей питания должен учитывать спектр рабочих частот до 1-1.5 ГГц. Не должно быть паразитных резонансов до этих частот. Более детально можно об этом говорить,если плата промоделирована в соответствующих программах.

Советую, если есть возможность, изучить топологию Demo Board.

 

Да, блоков много, вот только питание у данного кристалла не разделено - в даташите всего два питания, ядро и ввод-вывод, третье, 1.8В на тактирование с ПЛЛом. Ни о каких делениях больше ни слова. Поэтому не надо усложнять то, что есть более простым.

[emiq 12]

На сайте ti.com нашелся оригинальный файл sprc905.zip. Схема из него в прикрепленном файле. После индуктивностей должны быть установлены конденсаторы 0.1мкф по каждой части разделенных напряжений питания! Так и должно быть.

Разделение на части питания вызвано скорее всего низким допустимым током выбранных катушек индуктивности 22мкГн.

Они установлены для дополнительной фильтрации пульсаций импульсных источников питания 1.2В и 3.3В. Действительно, в Datasheet нет дополнительного разделения питания на части.

C283XX_BH_CC_V0_17_R1_1.pdf

Изменено 5 января, 2010 пользователем emiq

[bigor 0]

...объясните от чего такое решение...

Никак я е смогу Вам прокоментировать логику тех инженеров, которые составляли схематик.

Uree правильно все говорит:

Поэтому не надо усложнять то, что есть более простым.

... почему именно по-столько конденсаторов на каждую группу?

Все зависит от потребления, от допустимого уровня пульсаций и т.д. Поищите документ SPRU889 за на сайте Техаса. В этом документе есть раздел 4.2. DSP Power Supply Architectural Considerations в котором все подробно описано.

..и все-таки в схематике Тексаса так не имелось в виду, не стоят у них конденсаторы поближе, что видно из следующего вложенного файла.

Как то на меня этот выложенный файл гнетущее впечатление оказал.... :smile3046:

 

На сайте ti.com нашелся оригинальный файл sprc905.zip. Схема из него в прикрепленном файле. После индуктивностей должны быть установлены конденсаторы 0.1мкф по каждой части разделенных напряжений питания! Так и должно быть.

Собственно, страница 3 сего документа - это теже самые рекомендации, какие и я давал.

А пример от Circuit Design Specialties, Inc (специалисты, блин :maniac: ) выбросте и забудьте о нем как о страшном сне...

[melicenta.dream 0]

На сайте ti.com нашелся оригинальный файл sprc905.zip....

файл, C2834xCC_Rev1_1_Schematic выложенный ранее, взят из архива sprc879.zip на ti.com. Но по моему глобальной разницы между этими двумя ControlCARDs нет, значит в тексавской схеме, ранее выложенной, была допущена неточность?

 

... Ни о каких делениях больше ни слова. Поэтому не надо усложнять то, что есть более простым.

так все таки, нужно разделять каждое питание на группки со своим фильтром как в схеме C283XX_BH_CC_V0_17_R1_1, или же можно обойтись одной индуктивностью на входе для каждого питания и конденсаторами 0.1мкф непосредственно около контроллера?

[SM 0]

так все таки, нужно разделять каждое питание на группки со своим фильтром как в схеме C283XX_BH_CC_V0_17_R1_1

Можно, но может привести к всяким нехорошим последствиям. Внутри микросхемы все они (ну разумеется VDD отдельно, а VDDIO отдельно) соединены металлизацией в единые кольца питания, если в даташите не указано отдельно об изолированных банках питания (конкретно для этой микрухи такого нет), и эти отдельные группки могут потенциально привести к токам в этих кольцах (и страйпах внутри колец) питания на кристалле, на которые разработчик микросхемы не закладывался, ну и к сбоям из-за "подпрыгивания" питания на кристалле. Так что рвать пути тока с микросхемовских колец питания индуктивностями снаружи следует с великой осторожностью и только в случаях крайней необходимости, посоветовавшись с тем, кто делал топологию самой ИМС, чтобы не натворить ничего нехорошего. Что касается конкретно этой схемы - я думаю, что тот индус, который ее разрабатывал, был параноиком-перестраховщиком, и ничего общего с правильностью распределения токов питания по кольцам и страйпам на кристалле это разделение на группки не имеет.