Autor Tema: Consejos PCB con dsPIC y 2 o 4 layers  (Leído 6014 veces)

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Desconectado elgarbe

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Consejos PCB con dsPIC y 2 o 4 layers
« en: 20 de Agosto de 2014, 14:57:33 »
Hola, estoy tratando de hacer un clon de una placa de sparkfun:
https://www.sparkfun.com/products/11703 cuyo PCB esta pensado en 4 layers. Mi idea es realizarla en 2 layer. El tema es que me estan comentando muchos usuarios de dicha placa que debido al sistema de alimentacion y a la velocidad del dsPIC es altamente recomendable dejar el diseño en 4 capas y hasta pasar a 6 capas.
Realmente no tengo experiencia en este tipo de PCB, pero lo veía medio rarro que sea necesario trabajar en 4 capas.
La placa mueve servo de RC y no creo que se superen los 500mA en la parte de potencia...
Incluso, al analizar el PCB en eagle: http://dlnmh9ip6v2uc.cloudfront.net/datasheets/Sensors/GPS/UDB5.zip no veo que toda la parte de potencia valla por las capas de adentro, quizá lo vi muy por arriba.

alguien me puede dar alguna sugerencia o consejo con este tipo de placas?

Saludos!
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Leonardo Garberoglio

Desconectado Suky

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Re: Consejos PCB con dsPIC y 2 o 4 layers
« Respuesta #1 en: 20 de Agosto de 2014, 22:31:05 »
Hola! De recomendar siempre 4 layer, porque podes disponer de un plano GND bien "masiso" y no pistas GND. Además que con el par GND-VCC de los planos internos armas el capacitor de muy poca capacidad que es el primero que actúa cuando un CI "pide" corriente, por lo que la fuente termina siendo menos contaminada. No creo necesario 6 capas, eso es para circuitos mas complejos, suficiente con 4.

Igualmente placas sencillas sin grandes requisitos y bien diseñadas en 2 capas andan muy bien, y esta parece ser una de ellas. Con los componentes bien organizados, pistas cortas y sin muchos cruces de señales no veo que genere problemas.


Saludos.
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Desconectado planeta9999

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Re: Consejos PCB con dsPIC y 2 o 4 layers
« Respuesta #2 en: 21 de Agosto de 2014, 06:49:22 »


Yo creo que no vas a conseguir rutearlo a 2 capas, a mi se me queda al 98% en el autoruteo, y eso poniendo el grid a 5, el anillo de las vías a 8, las vías a 12mil y dejando que trace pistas en cualquier dirección.

El clearance ya lo tienes en 6mil, prácticamente el mínimo que te aceptan la mayoría de fabricantes, aunque alguno como HQPCB puede bajar a 4mil, pero en ese caso el precio se dispara mucho, igual que si bajas las vías por debajo de 12mil.  Si esa placa está hecha a 4 capas, es porque no se puede hacer a 2 capas, o porque resultaría más caro hacerlo a 2 capas que a 4 (menos vías, tamaño de vías, clearance).



Desconectado manwenwe

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Re: Consejos PCB con dsPIC y 2 o 4 layers
« Respuesta #3 en: 21 de Agosto de 2014, 14:15:51 »
Estoy con Suky: no creo que haya ningún problema para que lo enrutes a 2 capas. Pon un condensador de bypass por cada pin de alimentación (cerca) y uno más grande de 10uF (bulk) lo más cerca que puedas  también, e intenta enrutar todas las señales en la misma cara para poder utilizar la otra como plano de masa (o mixto con alimentación). Si la alimentación del micro es correcta no es necesario poner más capas porque la integridad de las señales no es crítica (la frecuencia es muy baja).

Planeta9999: no sé como será el autorouter de Egle pero yo el de Altium no lo uso jamas: es malo con avaricia.

Un saludo!
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Desconectado elgarbe

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Re: Consejos PCB con dsPIC y 2 o 4 layers
« Respuesta #4 en: 21 de Agosto de 2014, 14:52:23 »
Ok, agradezco todos los consejos. Como el team de desarrollo de esa placa insiste en que 2 capas es muy riesgoso y me esta llevando bastante trabajo el ruteado, lo que voy a hacer es sacar la parte de potencia (conectores de servos mas que nada) a otra placa que iría ensima de esta. De ese modo me aseguro que no halla problemas. A la placa en donde esta la MCU le pondré un LDO (LM2937-3.3) exclusivo, independiente de la alimentacion de potencia.
Coincido que no hay frecuencias altas en esta placa, pero lo que me comentaban es que al mover los servos, han observado en diseños anteriores que aparecía picos en las lineas de alimentacion del uC... quizá las personas que estan detras de este proyecto sean buenos programadores y no tan buenos diseñando hardware...

Ya les contaré como me va!

saludos y gracias!
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Leonardo Garberoglio

Desconectado manwenwe

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Re: Consejos PCB con dsPIC y 2 o 4 layers
« Respuesta #5 en: 21 de Agosto de 2014, 14:58:35 »
Ok, agradezco todos los consejos. Como el team de desarrollo de esa placa insiste en que 2 capas es muy riesgoso y me esta llevando bastante trabajo el ruteado, lo que voy a hacer es sacar la parte de potencia (conectores de servos mas que nada) a otra placa que iría ensima de esta. De ese modo me aseguro que no halla problemas. A la placa en donde esta la MCU le pondré un LDO (LM2937-3.3) exclusivo, independiente de la alimentacion de potencia.
Coincido que no hay frecuencias altas en esta placa, pero lo que me comentaban es que al mover los servos, han observado en diseños anteriores que aparecía picos en las lineas de alimentacion del uC... quizá las personas que estan detras de este proyecto sean buenos programadores y no tan buenos diseñando hardware...

Ya les contaré como me va!

saludos y gracias!

Ahí si que no estoy de acuerdo. Si tienes que hacer una segunda placa por no poner 4 capas vais a perder mucho dinero: 2 PCBs +  montajes + testeos, etc. es mucho más caro que el paso de 2 a 4 capas (que para 100 placas será 1-2$).

Un saludo!
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Desconectado Suky

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Re: Consejos PCB con dsPIC y 2 o 4 layers
« Respuesta #6 en: 21 de Agosto de 2014, 19:49:38 »
Y si ya tuvieron la experiencia de ruidos en la alimentación le dedicaría un poco de tiempo en como diseñar bien la parte de potencia. Colocar los filtros adecuados, no solapar los planos, etc... para evitar el ruido entre fuentes


Saludos
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Desconectado elgarbe

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Re: Consejos PCB con dsPIC y 2 o 4 layers
« Respuesta #7 en: 22 de Agosto de 2014, 23:04:09 »
Ok, agradezco todos los consejos. Como el team de desarrollo de esa placa insiste en que 2 capas es muy riesgoso y me esta llevando bastante trabajo el ruteado, lo que voy a hacer es sacar la parte de potencia (conectores de servos mas que nada) a otra placa que iría ensima de esta. De ese modo me aseguro que no halla problemas. A la placa en donde esta la MCU le pondré un LDO (LM2937-3.3) exclusivo, independiente de la alimentacion de potencia.
Coincido que no hay frecuencias altas en esta placa, pero lo que me comentaban es que al mover los servos, han observado en diseños anteriores que aparecía picos en las lineas de alimentacion del uC... quizá las personas que estan detras de este proyecto sean buenos programadores y no tan buenos diseñando hardware...

Ya les contaré como me va!

saludos y gracias!

Ahí si que no estoy de acuerdo. Si tienes que hacer una segunda placa por no poner 4 capas vais a perder mucho dinero: 2 PCBs +  montajes + testeos, etc. es mucho más caro que el paso de 2 a 4 capas (que para 100 placas será 1-2$).

Un saludo!

las quiero de 2 layer para poder fabricarlas yo...

sds!
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Leonardo Garberoglio

Desconectado elgarbe

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Re: Consejos PCB con dsPIC y 2 o 4 layers
« Respuesta #8 en: 22 de Agosto de 2014, 23:13:54 »
Y si ya tuvieron la experiencia de ruidos en la alimentación le dedicaría un poco de tiempo en como diseñar bien la parte de potencia. Colocar los filtros adecuados, no solapar los planos, etc... para evitar el ruido entre fuentes


Saludos

adjunto lo que ya tengo hecho. es la parte de la MCU.
La alimentacion de 3.3V la hice con 30mils, el resto con 10 mils. Tanto en el top como en el bottom puse plano de masa aunque no sé si es la forma correcta. Como no puedo hacer PTH, entonces las vias las tengo que hacer de 1.3mm mas o menos y soldar un alambre uniendo ambas capas. yo habia pensado en poner un plano de 3.3V en el top y uno de GND en el bottom, pero no se cual es la mejor tecnica. Toda la potencia esta en otro PCB que irá montado encima de este. esta casi todo ruteado en el top...
acepto sugerencias y puteadas por mi ruteo...

Saludos y gracias!

https://www.dropbox.com/s/15x4elz86y01vck/UDB5_MCU.zip?dl=0
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Leonardo Garberoglio

Desconectado MerLiNz

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Re: Consejos PCB con dsPIC y 2 o 4 layers
« Respuesta #9 en: 23 de Agosto de 2014, 03:29:25 »
Poder podras, no tendras muchos problemas con un dspic en 2 layers, yo hice una placa asi a lo ligero para un dspic33ep256mu810@60Mhz y no tuve ningun problema, con ponerle los condensadores minimos que te pone en el datasheet sobra. Incluso en las placas que venden los chinos para soldar el pic lo he llegado a hacer funcionar @60mhz (con algunos cuelges esporadicos). El unico problema que tendras de 4 a 2 layers es que quizas para routear todo necesitaras mas espacio que con 4 layers, asi que puede que tu placa quede mas grande que la de 4 layer.

Desconectado Suky

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Re: Consejos PCB con dsPIC y 2 o 4 layers
« Respuesta #10 en: 23 de Agosto de 2014, 17:09:06 »
Hola. Ten cuidado que entre el divisor resistivo R5 y R3 veo una linea que no esta conectada, lo mismo para el otro divisor resistivo y el boton MCLR.

Respecto a la fuente de alimentación, a la entrada de los 3.3V podes armar un filtro PI, capacitor, inductancia, capacitor. (10uF, 100uHy, 10uF)

Y si colocas planos GND en las dos capas, intentaría colocar mas vías de conexión entre ellos, evitando que grandes areas queden "colgadas" sin interconexion entre ellos. Por ejemplo, debajo y alrededor del microcontrolador.


Saludos
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Desconectado elgarbe

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Re: Consejos PCB con dsPIC y 2 o 4 layers
« Respuesta #11 en: 23 de Agosto de 2014, 18:29:49 »
Hola. Ten cuidado que entre el divisor resistivo R5 y R3 veo una linea que no esta conectada, lo mismo para el otro divisor resistivo y el boton MCLR.

Respecto a la fuente de alimentación, a la entrada de los 3.3V podes armar un filtro PI, capacitor, inductancia, capacitor. (10uF, 100uHy, 10uF)

Y si colocas planos GND en las dos capas, intentaría colocar mas vías de conexión entre ellos, evitando que grandes areas queden "colgadas" sin interconexion entre ellos. Por ejemplo, debajo y alrededor del microcontrolador.


Saludos

Suky, muchas gracias por los consejos!

te comento, arriba de esa placa va a ir otra, dicha placa recivirá la energía desde una LiPo que puede ser de 7.4V hasta 22V. Tengo que poner 2 LDO, uno para 3.3V y otro para 5V. En 5V se alimentan los servos, cuyos conectores iran en dicha placa y la señal de PWM proviene de la placa de la MCU. Tambien se usa para alimentar el Rx de radio control. Las salidas del Rx van a la placa de potencia, y las señales de cada canal bajan a la placa de la MCU. Con 3.3V se alimentan unos LED y algun modulito adicional que se puede poner en la placa. Hasta ahi todo bien. Ahora tengo que definir si al micro (y demas cosas de 3.3V de la placa de la MCU) lo alimento con un LDO independiente de 3.3V o directamente bajo con los 3.3V de la placa de arriba... Si hag esto último, debería poner el filtro PI que me comentaste en la placa del MCU. En caso de optar por un LDO propio en la placa de la MCU, pongo el filtro tmb? cuál será la mejor opcion? 1 solo LDO arriba o 2 LDO, uno en cada placa?

Agregué mas vias como me sugeriste. Debajo del micro no puedo poner vias porque como las voy a hacer yo a las placas y aún no tengo el PTH funcionando voy a soldar un puente uniendo ambas capas...

Así quedo la placa:

https://www.dropbox.com/s/kdx7dff0kgt63gl/Captura%20de%20pantalla%202014-08-23%2017.09.37.png?dl=0

https://www.dropbox.com/s/dvf2uy680a1bq28/Captura%20de%20pantalla%202014-08-23%2017.10.53.png?dl=0

Saludos y gracias!
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Leonardo Garberoglio

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Re: Consejos PCB con dsPIC y 2 o 4 layers
« Respuesta #12 en: 23 de Agosto de 2014, 23:53:28 »
Podes alimentar con un LDO independiente y colocarle filtro a la entrada de ese LDO. Y le colocaría un cap de 100nF al  pin VCC que alimenta cada servo, y alrededor un par de cap de 10uF a modo bulk.

Saludos

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