마이크로 컨트롤러 용 PCB 레이아웃에 대한 세부 사항

업데이트 : 다음 질문 은 결과 PCB 레이아웃을 보여줍니다.

나는 첫 번째 보드를 uC로 배치하고 있습니다 (내장 시스템 사용 및 프로그래밍에 대한 합리적인 경험이 있지만 PCB 레이아웃을 수행하는 것은 이번이 처음입니다), STM32F103, 이것은 SPI의 내부 DAC와 SPI를 통한 일부 외부 DAC를 모두 사용하는 혼합 신호 보드이며 접지에 대해 약간 혼란 스럽습니다.

이 질문에 대한 답변 :

• 디커플링 캡, PCB 레이아웃
• 경쟁 PCB Crystal 레이아웃 권장 사항
• PSoC를위한 혼합 신호 PCB 레이아웃

정확히 한 지점에서 글로벌 접지에 연결된 uC의 로컬 접지면과 같은 지점 근처의 글로벌 전원에 연결된 로컬 전 원망이 있어야 함을 분명히 밝힙니다. 이것이 내가하는 일입니다. 내 4 레이어 스택은 다음과 같습니다.

• 로컬 GND 평면 + 신호, uC, 100nF 디커플링 캡 및 크리스탈
• 비아를 제외하고 글로벌 GND. Henry Ott 와 같은 소스에 따르면 디지털 및 아날로그 섹션이 물리적으로 분리되어 접지면이 분리되지 않습니다.
• 전원, IC 아래 3.3V 평면, 3.3V 외부 DAC에 대한 두꺼운 트레이스 , 아날로그 섹션에 볼트 를 분배하기위한 더 두꺼운 트레이스 .$\pm15$
• 신호 + 1uF 디커플링 캡

보드에서 더 멀리 아날로그 컴포넌트와 신호는 상단과 하단 레이어에 있습니다.

따라서 질문 :

1. uC에서 글로벌 접지를 끊어야합니까, 아니면 로컬 접지 아래에 전체 접지면을 갖는 것이 좋습니까?
2. 파워 플레인 : uC에서만 파워 플레인을 사용하고 비아를 사용하여 디커플링 캡에 전원을 공급하고 따라서 다른 레이어를 사용할 수 없기 때문에 최상위 레이어의 uC를 사용하려고합니다. 외부 DAC는 별 모양으로 배포되어야하므로 별도의 트랙이 있으며 나머지 보드는 입니다. 괜찮습니까?$\pm15$
3. 저는 uC의 ADC와 DAC를 모두 사용하고 보드의 아날로그 섹션에서 기준 전압을 생성합니다.이 전압은 전원 평면의 트랙으로 uC의 Vref + 핀으로 가져옵니다. Vref- 핀을 어디에 연결해야합니까 : 로컬 접지, 글로벌 접지, 또는 접지면이 조용한 곳에 아날로그 섹션의 글로벌 접지에 연결하는 전원 플레인에서 별도의 트랙을 만들어야합니까? 어쩌면 기준 전압이 생성되는 곳 근처에 있습니까? STM32에서 Vref-는 아날로그 접지 VSSA 핀과 다릅니다 (로컬 GND 평면으로갑니다).

디자인에 대한 다른 의견은 물론 환영합니다!

마이크로 의 로컬 접지 면이 반드시 필요한 것은 아닙니다 . 국지 접지는 마이크로 아래에 중심점이있는 별이 될 수 있으며,이 별은 예를 들어 주 접지에 다시 연결됩니다.

4 개 이상의 레이어가있는 경우 마이크로 바로 근처에있는 레이어 중 하나를 로컬 접지 전용으로 사용하는 것이 좋습니다. 라우팅이 너무 어렵거나 2 계층 보드 인 경우 스타 구성 만 사용하십시오. 주요 요점은 마이크로에 의해 유도 된 고주파 전력 전류를 주 접지면에서 차단하는 것입니다. 그렇게하지 않으면 접지면 대신 중앙 급지 패치 안테나가 있습니다.

마이크로 전원 핀에서 바이 패스 캡으로, 마이크로 접지 핀으로의 루프가 주 접지면을 가로 질러서는 안됩니다. 이것은 고주파 전력 전류가 흐르는 곳입니다. 접지 핀을 한 곳에 메인 접지에 연결하지만 바이 패스 캡의 접지면을 메인 접지에 별도로 연결하지 마십시오. 바이 패스 캡의 접지면은 마이크로의 접지 핀에 다시 연결되어 있어야합니다.

마이크로와 보드의 다른 부분 사이를 통과하는 디지털 신호는 마이크로가 접지 핀에 가까운 주 접지에 연결되므로 루프 영역이 여전히 작습니다.

1. 아닙니다. 그리고 소위 "로컬 그라운드"를 제거하십시오. 이 로컬 접지를 구현할 때 모든 디지털 신호가 어떻게 진행되고 있다고 생각하십니까? Henry Ott의 기사 에서 연결 한 답변을 찾을 수 있습니다 (그림 1).

   물론, 당신은 로컬 접지와 접지면을 연결하지만 루프 영역을 늘리면 트랜스가 작은 안테나로 바뀌기 만하면됩니다.

2. 그거 좋은 생각이야.

3. 레퍼런스 매뉴얼에는 V _REF- 가 V _SSA에 연결되어야 하고,이어서 V _SS에 연결되어야한다고되어 있습니다 . V _REF- 를 접지에 직접 연결하고 영리한 배치를 사용하여 디지털 전류를 방해하지 않는 것이 좋습니다.

제안 사항에 따르면 1uF 캡이 맨 아래에 배치 할 유일한 구성 요소 인 경우 맨 위에 배치하는 것이 좋습니다. 구성 요소가 양쪽에 있으면 제조업체는 오븐을 통해 보드를 두 번 통과 시키거나 구성 요소를 손으로 납땜해야합니다. 둘 다 제조 비용을 증가시킵니다.

이 답변이 도움 이 될 수 있습니다 .

실제로 별도의 평면을 사용하는 경우는 매우 적지 만 (이러한 응용 프로그램은 여전히 ​​존재 함) 사용자와 같은 회로에는 사용되지 않습니다.

구성 요소를 신중하게 배치하고 전원 / 접지에 대한 약간의 생각은 좋은 레이아웃을 얻는 데 도움이됩니다.