Đồng đổ sẽ giúp trên PCB một lớp của tôi?


11

Tôi có một PCB chứa một màn hình LCD 20x4, mười tám nút ấn 12x12 mm và ba đèn LED. Bảng này được kết nối với Arduino Mega thông qua cáp ruy băng dài 30 cm. Bây giờ trong quá trình thử nghiệm, tôi thấy rằng đôi khi màn hình LCD bị trống. Trong PCB trước đây của tôi, tôi đã không sử dụng công cụ đổ đất, nhưng nếu tôi sử dụng công cụ đổ đất, hệ thống của tôi sẽ có khả năng chống lại tiếng ồn EMI tốt hơn?

Tôi cũng đang làm việc trên các khía cạnh khác, nhưng tôi chỉ muốn một ý kiến ​​chuyên gia về việc này có sử dụng đổ đất hay không trên PCB một lớp .

Tôi đang đính kèm cả hai hình ảnh PCB để làm rõ: một với và một không có đổ đồng:

Nhập mô tả hình ảnh ở đây

Nhập mô tả hình ảnh ở đây

Sau khi đọc qua tất cả các gợi ý, tôi có sự hiểu biết trong đầu 1. Chuyển VCC và các đường mặt đất gần đường giao diện LCD tức là ở phía bên phải

  1. Hủy bỏ các kết nối nhảy trên mỗi nút thấp hơn hai chân vì chúng đang chuyển đổi đồng đổ vào làm cho nó ít hiệu quả hơn.

3. Tăng khoảng cách giữa R1, R2 và R3

4. Tăng khoảng cách giữa các dòng điều khiển LCD và các dòng nút ở góc dưới bên phải.

  1. Thêm nhiều dòng nền tảng (tôi không chắc về điều đó nhưng các chuyên gia đã gợi ý điều này)

  2. Đặt đầu nối lên trên thay vì phía dưới vì nó sẽ làm giảm khoảng cách theo dõi đối với điều khiển màn hình LCD và các đường dữ liệu, từ đó sẽ làm cho nó miễn nhiễm với tiếng ồn hơn?

Hãy bình luận cho dù tôi đi đúng hướng. Hai lớp không phải là một lựa chọn vì ở đây trong khu vực của tôi, họ chỉ tạo ra pcb hai mặt với số lượng lớn nếu không nó quá đắt. Tương tự là trường hợp sản xuất của Trung Quốc


2
LCD gì? Làm thế nào thông tin được chuyển đến LCD (loại giao diện, giao thức, thời gian / tần số, v.v.)?
Peter Mortensen

2
Nếu bạn chỉ muốn sử dụng PCB một mặt để tiết kiệm tiền, có thể không tốn kém hơn nhiều để có được một mặt hai mặt bạn có thể cải thiện hiệu suất EMI. Nó thậm chí có thể là cùng một giá.
Andrew Morton

2
PCB của bạn không phải là một lớp, mặc dù vậy, bạn có hai vias và dấu vết ở phía bên kia ở phía trên bên trái ...
BeB00

2
@ BeB00 Thật ra nó là một lớp. Dấu vết đó là nhảy về phía các thành phần
saki gujjar

1
@ BeB00 china không phải là một lựa chọn vì nó sẽ vẫn tốn kém và sẽ mất nhiều thời gian. Tôi đã rất muộn
saki gujjar

Câu trả lời:


18

Một sự đổ bộ mặt đất, tự nó, không có khả năng để giải cứu một bảng mạch không đầy đủ.

Một mặt đất không phải là một mặt phẳng.

Việc đổ đất là mặc định cho chế tạo PCB bởi vì điều đó có nghĩa là ít phải khắc đồng, một bảng đa lớp kết thúc cân bằng hơn về mặt cơ học, và nó dẫn nhiệt tốt hơn, tất cả những điều tốt.

Bạn cần đảm bảo rằng, không cần đổ đất, tất cả các tín hiệu quan trọng đều có đường dẫn trở lại mặt đất đầy đủ. Điểm của việc kiểm tra điều này mà không đổ là việc đổ nhầm lẫn hình ảnh, nó làm cho nó rất khó khăn để xem những gì đang xảy ra.

Hãy chắc chắn rằng đồng hồ và tủ quần áo có một mặt đất gần đó đi từ nguồn đến chìm. Thêm các rãnh trên mặt đất càng gần càng tốt với các rãnh tín hiệu. Đảm bảo rằng các IC vẽ các xung đột ngột của dòng điện có nắp tách rời gần đó, với theo dõi ngắn đến các chân nguồn và nối đất. Kiểm tra xem các thay đổi hiện tại của nguồn cung cấp không gây ra điện áp ở những nơi không mong muốn, điều đó thường có nghĩa là chạy một đường ray trên mặt đất với tất cả các rãnh điện.

Có lẽ bạn cảm thấy bạn không có chỗ để thêm theo dõi mặt đất? Nếu không có chỗ cho đường ray trên mặt đất, thì sẽ không có chỗ để đổ để kết nối và cung cấp sự liên tục mặt đất của bạn ở đúng nơi. Chắc chắn, nó có thể kết nối bằng cách đi vào một vòng lặp lớn ở một nơi khác, nhưng đó không phải là nơi thích hợp. Không có cách nào khác để cung cấp sự liên tục mặt đất thích hợp ở đúng nơi nếu bạn muốn có một bảng mạnh mẽ.

Khi theo dõi mặt đất của bạn là vệ sinh, sau đó bạn có thể thêm mặt đất đổ lại. Nếu theo dõi mặt đất của bạn là đầy đủ thì nó không thực sự cần thiết về điện, nhưng nó sẽ không bị tổn thương, và nó làm tất cả những điều tốt đẹp khác.

Mặt khác, máy bay mặt đất là thứ bạn thiết kế ngay từ đầu. Đó là một cái gì đó bạn không cắt ra với các bản nhạc đi qua nó. Đó không phải là thứ bạn đổ vào như một suy nghĩ sau, sau khi bạn đã chuyển tất cả các rãnh tín hiệu. Đây là nhạc trưởng quan trọng nhất trên bảng, vì vậy bạn đặt nó vào trước và chăm sóc nó khi bạn thêm các bản nhạc khác.

Kiểm tra câu trả lời của AnalogSystemsRF. Tôi đã nói với bạn những gì bạn nên làm và nên làm vào lần tới, anh ấy nói với bạn những gì bạn có thể làm bây giờ. Bạn sẽ nhận thấy cả hai liên quan đến việc thực sự kết nối các căn cứ.


5

Lấy 20 đoạn dây đồng và hàn 20 miếng TRÊN tín hiệu, từ GND đến GND. Nói cách khác, rút ​​ngắn một số "ăng ten" GND nổi.

Sau đó kiểm tra lại.

Có lẽ thêm 20 đoạn dây đồng khác, từ GND đến GND.

----------- hãy sử dụng tính toán các lỗi GND có thể tệ đến mức nào ------

Giả sử bộ sạc pin cục gạch cách xa 4 "(0,1 mét), từ vùng 4" x 4 "của các mảnh Ground Fill nổi. Giả sử nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi bên trong viên gạch đen có 200 volt trong điện áp chuyển mạch 100 nano giây; là 2 volt / 1 giây giây. Giả sử nút chuyển đổi có thể nhìn thấy được với thế giới bên ngoài và gây ra các điện trường thay đổi nhanh chóng.

Bao nhiêu dòng dịch chuyển sẽ được cảm ứng vào các mảnh Ground Fill?

C (tấm song song) = E0 * Er * diện tích / khoảng cách ~ ~ 9e-12 Farad / mét * A / D

với Er = 1 (không khí), Diện tích = 0,1m * 0,1m và Khoảng cách = 0,1m

C = 9e-12 * 0,1m * 0,1m / 0,1m = 9e-12Farad.meter * 0,1m = 0,9pF

C ==== 1pF khoảng

I = C * dV / dT = 1pf * 2v / nS = (1nF * 1milli) * 2v / nS và hủy bỏ NANO

I = 1milli * 2v = 2 milliAmps, ở tần số tốc độ chuyển đổi cục gạch đen

Bây giờ chúng ta cần tính toán mức kháng cự GND - đến - GND. Tốt nhất có thể là khoảng 1 hình vuông lá đồng (0,00050 (thực tế là 0,000498 ở 25 độ C) ohms). Với 20 hoặc 40 đoạn dây nối các mảnh nổi với nhau, kích thước của dây và chiều dài của dây cũng ảnh hưởng đến điện trở GND - GND, nhưng đường kính dây sẽ dày hơn lá và lớp đệm của bạn các khoảng trống là 3 milliMeter (1/16 inch), vì vậy chúng ta sẽ giả sử 2 ô vuông hoặc 0,0010 ohm (điện trở rất nhạy cảm với nhiệt độ: 0,4% mỗi độ C).

Điều gì sẽ là sự khác biệt điện áp giữa một vị trí trên GND và một số vị trí khác trên GND? sử dụng luật Ohms: I * R

Giả sử điện trở là 0,001 ohm và I là 0,002 ampe, điện áp chỉ là I * R, hoặc 2 milli milli hoặc

2 microVolts (tần số thấp DC)

Chúng ta có nên cho phép điện cảm? chắc chắn rồi. Với các đường song song khác nhau thông qua các đoạn dây khác nhau, giả sử Độ tự cảm từ điểm A đến điểm B là 10 nanoHenry (một tấm đồng rắn có độ tự cảm khoảng 1 nanoHenry. Tôi hoan nghênh các ước tính tốt hơn, và thậm chí là một công thức). Z (trở kháng 10nH ở 5 MHz, hoặc 1 / (2 * 100nanoSecond)) là + J 0,031 ohms. Z (1nH ở 1GHz) = + j6.28 ohms. Z (1nH ở 1 MHz) là 6,28 / 1.000 = 0,00628 ohm. Ở mức 5 MHz, Z lớn hơn 5 lần với 0,031 ohms. Lưu ý rằng chúng ta không cần một máy tính.

Điện áp là gì? I * Z, hoặc 2ma * 0,031 ohms, = 0,062 * milli, = 62 micro Volts.

Do đó, chúng tôi dự đoán một số điện áp (nhỏ, nhưng không phải KHÔNG) từ Mặt đất đến Mặt đất, khi dòng điện chạy qua 20 hoặc 40 đoạn dây bạn đã thêm vào giữa các mảnh Ground Fill nổi.

62 microVolts (AC, ở mức 5 MHz)


Trên bảng nhiều lớp, vias sẽ thực hiện thủ thuật, biến chúng thành một lựa chọn ít tốn công sức hơn.
Cột

Sẽ không những vòng lặp mặt đất tạo?
saki gujjar

1
Nếu bạn có các khoản phí tăng duy trì các vòng lặp, thì các đường dẫn GND - GND mới được thêm này sẽ làm giảm sự khác biệt giữa các điểm. Câu hỏi tuyệt vời. Chúng ta có thể tính điện áp GND - đến - GND không? Đúng. Sử dụng luật Ohms. Nếu bạn có 1 microAmps chuyển động điện tích GND - GND từ điện trường 60Hz và điện trở GND - GND là 0,001 ohm (là 2 ô vuông bằng đồng có độ dày tiêu chuẩn, là 0,00050 ohms trên mỗi ô vuông ), điện áp GND - đến - GND là 1uA * 0,001 ohm, = 1 nanoVolts. Đây không phải là điện áp ZERO, nhưng đối với ADC 16 bit với 3,3 volt toàn bộ hoặc 50uV Vquanta, 1nV nhỏ hơn 50.000 lần.
analogsystemsrf 21/07/19

5

Ground đổ MIGHT giúp đỡ (nhưng giống như những người khác tôi có nghi ngờ của tôi), nhưng tôi sẽ xem cáp băng đó như một nghi phạm đầu tiên.

Nếu bạn thay đổi nó từ dải băng 0,1 inch sang đầu nối hai hàng với dải băng 0,05 inch (Hãy nghĩ cáp PATA cũ) thì bạn có thể xen kẽ với tín hiệu, và điều này tôi nghĩ có thể giúp ích.

Tôi lưu ý tại thời điểm các dòng điều khiển LCD của bạn chạy lên phía bên tay phải, trong khi mặt đất LCD chạy lên bên trái, điều này là bi quan từ góc độ SI. Dữ liệu và mặt đất nên được định tuyến cùng nhau càng xa càng tốt (Cũng là nguồn!) Và vì ma trận chuyển đổi không liên quan đến việc tôi sẽ di chuyển các chân nguồn và chân nối đất ở giữa các dòng điều khiển LCD.

Về vấn đề vòng lặp mặt đất, AI CHĂM SÓC! Dòng điện chạy trong các vòng (luôn luôn), bạn có thể làm cho nó dễ dàng để làm điều đó, trong trường hợp đó, điện áp nhỏ sẽ được phát triển trên các vòng đó, hoặc bạn có thể gặp khó khăn trong trường hợp đó sẽ phát triển nhiều điện áp trong vòng lặp rất nhiều vòng nhỏ đập một vòng lớn.

Ồ, một chi tiết, nhưng bạn có thể muốn xem xét thêm một số điốt vào ma trận chuyển đổi, nó có thể cho phép bạn xử lý hai công tắc được nhấn cùng lúc hợp lý hơn.


4

LCD của bạn có thể bị trống vì trimpot tương phản bị lỗi. Tốt hơn nên sử dụng điện trở cố định thay thế. Tiếp đất không chắc là vấn đề


2

Bạn có thể dọn sạch các bản nhạc trên các công tắc đó.
Các miếng đệm bên trái và bên phải được nối bên trong cũng như trên cùng bên trái và bên phải. Bạn có thể chạy một bản nhạc đơn giản ngay giữa (ví dụ) B1, B4, B7 và BX. Thêm các phép nối vào MỘT pin trên mỗi công tắc và bạn có được bố cục sạch hơn.

Tránh làm "đảo" với đổ đất của bạn. Mỗi khu vực cần kết nối. Bạn thậm chí có thể trải rộng R1, R2 và R3 để đảm bảo sự kết hợp tốt hơn giữa chúng.

Vì đôi khi màn hình LCD chỉ trống và tôi ĐÁNH GIÁ điều này không dành cho sản xuất hàng loạt, nên việc đổ này thể đủ để giúp bạn tiếp tục. Tôi vẫn khuyên một bảng hai mặt là một giải pháp tốt hơn.


1

Để chống lại EMI hãy nhớ rằng hiện tại là một mối quan tâm hai chiều. Nếu bạn bị giới hạn ở một mặt, các đường dẫn trở lại gần nhau.

Một số giá trị thấp, điện trở nối tiếp trong đường dẫn tín hiệu làm cho mạch ít có khả năng tỏa ra. Và mọi tín hiệu đi vào hoặc rời khỏi PCB phải đi qua một bộ phận trước khi nó đi đến một IC.


Thêm điện trở trong loạt là ý tưởng mới lạ đối với tôi (hoặc có thể tôi là người mới) nhưng xin vui lòng bạn có thể giải thích thêm
saki gujjar

0

Tôi không biết liệu bạn có sản xuất hàng loạt không, nhưng nếu tôi đang tạo mẫu, tôi sẽ sử dụng bảng hai mặt, phun một mặt của bảng với điện trở, đây sẽ là điểm chung, bao gồm các miếng đệm cho kết nối mặt đất về phía mạch, và sử dụng hàn thông qua lỗ nguyên thủy.

Bạn sẽ làm tốt nhất việc chia cáp ruy băng thành hai cáp, tần số thấp trên một nhóm, HF còn lại.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.