Ideas de diseño de PCB para líneas eléctricas de voltaje múltiple

Soy nuevo en el diseño de placas de circuito impreso.

He estado trabajando en una placa de adquisición de datos y parece que la placa de cuatro capas será la forma correcta de hacerlo.

Pero se requieren muchos voltajes diferentes para diferentes componentes.

Estos son principalmente

  • +15V,
  • -15V,
  • +7V,
  • +5V,
  • -2V,
  • 2,5 V, etc

No puedo encontrar una estrategia sobre cómo obtener estos voltajes y cómo encaja el plano de potencia en la imagen.

¿Cuál es tu aplicación? ¿Cómo se ven sus señales (número de señales, amplitudes, anchos de banda, tasas de muestreo específicas)?

Respuestas (2)

Un buen diseño requiere primero una planificación adecuada de la distribución de energía .

Para lograr esto, debe planificar el diseño de tal manera que los componentes que forman un grupo lógico se coloquen uno cerca del otro; a partir de esto, la separación de funciones se vuelve mucho más fácil de lograr.

Si se encuentra en un entorno de señal mixta con señales analógicas sensibles, hay un excelente artículo sobre la planificación de los aviones .

Si está utilizando una lógica de pegamento que es bastante reciente, tendrá tiempos de subida y bajada rápidos que definitivamente acoplarán energía a los planos y pistas cercanos.

Si está utilizando ADC para la adquisición de datos, hay otro excelente artículo sobre el tema.

En ese sentido, los fabricantes de ADC han agrupado de manera útil todas las señales analógicas para que se pueda lograr un aislamiento de ruido efectivo. Vea el dispositivo a continuación para ver un ejemplo:

Separación de zonas ADC

También entré en algunos detalles sobre este tema en esta respuesta anterior .

Un buen diseño no tiene un tamaño único para todos, pero existen mejores prácticas aceptadas.

Para alguien nuevo en el diseño de tableros, cuatro capas definitivamente es un desafío.

Entonces, en primer lugar, me gustaría recomendar encarecidamente que busque hacer que su placa sea más modular. Por supuesto, no necesita todos estos voltajes en el mismo lugar, por lo que es muy recomendable enrutarlos solo a las partes de la placa donde se necesitan. De las etiquetas de su pregunta, supongo que puede tener uno o dos voltajes que distribuya en el tablero y tener los reguladores de voltaje que generan los voltajes necesarios localmente justo donde se necesitan, eso debería resolver muchos de los problemas de complejidad.

La "adquisición de datos" ni siquiera suena necesariamente como si necesitara una capa de plano de potencia; a menudo es una buena idea tener una capa de plano de tierra, pero a menos que su adquisición de datos ocurra a millones de muestras por segundo, con filtros de paso bajo (¡los necesitará de todos modos! Nunca use un ADC sin un filtro apropiado; ¡Obtenga mucho aliasing!) ubicado cerca de las entradas de sus digitalizadores, por lo general debe salirse con la suya simplemente asegurándose de tener un plano de tierra continuo debajo de sus líneas de señal más sensibles, donde especialmente evita cambiar rápidamente las señales.

Aparte de eso, el diseño de PCB es tanto una cuestión de experiencia (así que siga adelante y diseñe su PCB, mire el resultado, tírelo a la basura, hágalo de nuevo con todo lo que ha aprendido) y de educación: es posible que desee obtener un buen libro sobre eso. Los libros son más baratos que la fabricación de PCB rotos y mucho menos frustrantes. Créeme.

Otro consejo: no reinventes la rueda. No dices cuál es tu aplicación, pero lo más probable es que alguien antes que tú haya hecho algo lo suficientemente similar como para que compres o aprendas de eso.

buen consejo para hacerlo una vez, luego tirarlo y empezar de nuevo con lo que has aprendido. Será mucho más rápido en el segundo intento y el diseño será mejor seguro.