FR4 PCB에서 라우팅 I2C 라인 트레이스에 비아를 배치 할 수 있습니까?

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100kHz에서 I2C를 통해 MSP430FR2633 마이크로 컨트롤러와 ADS122C04IPWR DAC를 사용하고 있습니다.

2 레이어 PCB에서 비아를 통해 I2C 라인을 라우팅 할 수 있습니까?

— 아비 셰크 파리 크
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단 2 개의 레이어로이 작업을 수행하는 데 불필요하게 고통스러워 보입니다. 유효한 이유가 있습니까? 비용은 유효한 이유가 아닙니다.

— Lundin

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자신의 주머니에서 돈으로 취미로 무언가를 프로토 타이핑하는 경우 비용은 매우 유효한 이유입니다. 2 층 보드는 저렴합니다. 2 개 이상의 레이어는 매우 빠르게 비싸게됩니다.

— Tristan

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@Lundin 10 개의 보드 가격은 4 개의 레이어로 만들면 $ 7.24에서 $ 34.24로 점프합니다. 그것은 애호가들에게 실질적입니다.

— Navin

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@Navin PCB를 어디에서 구입해야할지 모르지만 열심히 사기를 당하고 있습니다.

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@Amarth 더 나은 공급 업체를 자유롭게 연결하십시오. 나는 항상 pcbshopper.com 을 선택합니다. 내 가격에는 미국으로의 배송이 포함됩니다.

— Navin

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I2C 속도에서 비아는 전혀 문제를 일으키지 않습니다.

적어도 트랙 저항, 커패시턴스 또는 인덕턴스 측면에서는 문제가 없습니다. 그러나 2 계층 보드를 사용하는 경우 두 계층을 모두 사용하는 것이 체계적으로 수행되는 것이 가장 좋습니다. 그렇지 않으면 문제가 발생할 수 있습니다.

많은 사람들이하는 일은 한 층의 보드를 땅에 바치는 것입니다. 이것은 일반적으로 다른 레이어에서 '한 트랙'으로 시작하기 전까지는 잘 작동합니다. 이 트랙이 '또 다른 것'과 다른 트랙으로 합쳐지면 땅은 레이스 커튼처럼 보입니다. 그것은 일을하지 않으며, 특히 경험이 부족한 경우 다시 어떻게 바느질 해야하는지와 방법을 결정하기가 어렵습니다. 더 나쁜 것은, 일부는 모든 트랙을 라우팅 한 다음 좋은 접지면을 만들기 위해 '구리 타설'을 수행하는 것입니다.

신호에 2 개의 레이어를 사용하는 경우 계획부터 시작하는 것이 훨씬 좋습니다. 한 레이어에서 동서로, 다른 레이어에서 남북으로 '맨해튼'추적 배열을 사용하십시오. '그리드 접지'로 시작하여 10mm 정도마다 평행 트랙을 배치하고 모든 교차점에서이를 통과하십시오. 이것은 접지면과 거의 비슷하게 작동하며 I2C 속도에서 절대적으로 좋습니다. 이제 어디서나 어디서나 트랙을 체계적으로 실행할 수 있으며 기존 접지 연속성을 방해하지 않으면 서 보드의 다른쪽으로 정확하게 이동할 수 있습니다.

다른 방법은 접지면을 사용하는 것이지만 모든 신호에 대해 신호 레이어에 머물러서 접지를 피하는 것입니다. 컴포넌트 아래에 트랙을 전달하여 트랙을 교차합니다. 이 목적으로 '제로 옴'저항을 구입할 수 있지만 1 또는 10 옴 저항은 I2C 저항 레벨의 전선만큼 우수합니다.

— Neil_UK
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접지면이 잘리지 않도록 트랙을 최대한 짧게 유지하십시오. 거리를 가리지 않고 트랙을 가로 지르는 데만 사용하십시오. 또한 구성 요소 간 공통 접지까지의 실제 전기 거리를 확인하는 데 도움이됩니다. 예를 들어, 분리 캡에서 IC로 연결을 해제해야합니다.

— Michael

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@ 마이클 당신은 물론 정확합니다. 레이아웃을 전혀 언급하지 않고 철저한 레이아웃 답변을 제공하는 것 사이에서 찢어졌습니다. 아마도이 부분적인 대답은 두 개의 변 사이에 있습니다. 접지 문제를 얼마나 잘 처리하는지는 경험에 달려 있습니다.

— Neil_UK

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일반적으로-그렇습니다. 100 kHz 신호는 매우 관대합니다. SDA와 SCL을 모두 비슷한 방식으로 서로 가깝게 라우팅하십시오.

또한 400pF의 I2C 총 커패시턴스 한계를 기억하십시오 (트레이스가 실제로 길면이 문제가 발생할 수 있음).

— 필로
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문제가되지 않아야합니다. 우리는 문제없이 최대 800 kHz로 실행되는 I²C에서 비아를 사용하고 있습니다.

내가 본 최악은 나쁜 비아였으며, 이는 I²C 라인에서 직렬 저항을 생성했습니다. 이는 보드의 슬 루율에 영향을 미쳐 I²C 통신이 실패했습니다. 그러나 그것은 프로토 타입 보드에 있었으며 지금까지 생산 보드에는 없었습니다.

— 병기고
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100kHz는 이동하기 매우 쉽습니다. 당사 장비에는 고객이 교체 할 수있는 시스템의 일부에 I2C EEPROM이 장착되어 있으므로 해당 부품을 교체 할 때 교정 변경 사항이 컨트롤러에서 자동으로 읽 힙니다. 이 케이블의 길이는 몇 미터가 될 수 있으며 지금까지는 정상적으로 작동합니다. 분명히 우리는 저용량 케이블을 가지고 있지만 여전히 PCB via는 큰 문제가 아닙니다.

100kHz는 원래 I2C 표준 주파수이지만 이야기의 끝은 아닙니다. I2C "고속 모드"는 최대 400kHz, "고속 모드 플러스"는 최대 1MHz, "고속 모드"는 최대 3.4MHz를 허용합니다. 데이터 시트를 보면 DAC는 최대 1MHz의 "고속 모드 플러스"를 지원합니다. 100kHz를 유지하는 한, 기본적으로 원하는만큼 빠르지 않기 때문에 원하는 모든 것을 할 수 있지만, 앞으로 더 빨리 가고 싶다면 더 빠른 디지털 신호에 대한 설계 규칙을 조사해야합니다.

그러나 DAC 자체는 초당 2K 샘플 만 관리 할 수 있습니다. 24 비트 DAC와 관련 I2C 오버 헤드의 경우 데이터 전송은 100kHz 링크에서 대역폭의 약 70-80 % 만 사용합니다. 동일한 I2C 링크에 여러 DAC가있는 경우 더 빠른 링크를 사용하여 모든 서비스를 제공 할 수 있지만 단일 DAC 만있는 경우 100kHz보다 빠를 이유가 없습니다.

— 그레이엄
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