Preguntas de diseño de PCB Breakout ESP (KiCad)

Mi primer PCB hecho con KiCad. Tengo algunas preguntas específicas sobre mi diseño. Primero, no estaba seguro de que esto hubiera sido otro imán de votos negativos, pero este artículo me animó a publicarlo.

  1. Colocación de condensadores; ¿Debería conectarse C2 a los pines ESP directamente en lugar del plano frontal y posterior? Se supone que es un condensador de desacoplamiento.

  2. ¿Debería volver a dibujar esquinas afiladas en un trazo como en el plano posterior cerca del pin 4?

  3. ¿Cuál es la desventaja de usar GND como plano posterior y VCC como plano frontal en lugar de usar solo trazas? Es mucha superficie, no se siente bien solo 'alimentar' todo el frente y la parte posterior de la PCB.

Nota: P4 es para la alimentación de entrada a la placa y la placa no se usará para programar el ESP, solo para uso continuo con la función de suspensión profunda habilitada.

Agregue un comentario cuando vote negativamente, estoy aquí para aprender.

Todos los datos están en GitHub , por si los necesitas.

circuito frente atrás

ACTUALIZAR
Se agregó un mejor regulador, se agregó un capacitor, se agregaron dos orificios de montaje, se eliminó el campo VCC del frente, se eliminaron las vías locas, se movieron algunas partes y se usó el espacio debajo de los componentes para las trazas.

ingrese la descripción de la imagen aquí

¿Quieres agujeros de montaje? Las pistas en el LHS del tablero parecen muy delgadas.
¡Montar agujeros es una buena idea! Agregaré esos.
Cuando diseñe una placa de circuito impreso, no tenga miedo de ejecutar señales debajo de los componentes. Puedes pensar en ellos como otra capa si quieres. Por ejemplo, las dos resistencias de arriba a la izquierda podrían haberse orientado verticalmente en lugar de horizontalmente, "saltando" las líneas a los pines 1 y 2. Por lo tanto, le habría ahorrado dos conexiones.
Confirme que no haya agujeros para los pines 17 a 22
Sí, eso es por diseño, no estoy seguro de por qué los otros pines ESP tienen agujeros. ¿Quizás para las huellas del lado inferior?

Respuestas (1)

Colocación de condensadores; ¿Debería conectarse C2 a los pines ESP directamente en lugar del plano frontal y posterior? Se supone que es un condensador de desacoplamiento.

Llamaría a C2 un condensador "estabilizador"; Lo pondría cerca del IC de potencia (U3) y tendría una tapa de cerámica más pequeña (100nF) cerca del pin VCC del ESP. No entiendo por qué eligió un punto que está lejos de la fuente de alimentación y del pin VCC; eso a) no es muy bueno para el propósito previsto, yb) hace que sea más difícil de enrutar.

¿Debería volver a dibujar esquinas afiladas en un trazo como en el plano posterior cerca del pin 4?

No. Esa pregunta surge con bastante frecuencia. Las formas de las esquinas que son importantes para una señal o una línea eléctrica son, para cualquier cosa menos que las frecuencias de microondas, un mito urbano.

¿Cuál es la desventaja de usar GND como plano posterior y VCC como plano frontal en lugar de usar solo trazas? Es mucha superficie, no se siente bien solo 'alimentar' todo el frente y la parte posterior de la PCB.

Usar un plano de tierra es algo común. Mejora la resiliencia de su placa contra la interferencia EM y, en general, se ve bastante bien.

No es tan común tener un avión de potencia. Básicamente, no lo haga: si usa un avión, generalmente será GND. Puede tener un plano GND en las capas superior e inferior, pero no es necesario. De hecho, por pereza, y porque en realidad no sirve de nada, no tendría un relleno en la capa superior de su tablero. Sin embargo, tener uno en la parte inferior no es la peor idea.

¿Comentarios?

Sí. ¿Cuánta potencia necesitas realmente? El regulador de 3,3 V, por el tamaño, parece un poco grande (pero podría ser el más barato que pueda obtener personalmente, así que hágalo si lo es).

Puede rotar R2 180° para facilitar el seguimiento de R a LED :)

Puede usar R4 como un "puente" sobre las líneas REST/ADC para evitar el incómodo "ir al fondo, volver por encima del ESP" que hace.

Otro comentario: usa trazos más gruesos. No hay razón para usar rastros tan delgados si tiene espacio.
Gracias, voy a actualizar mi diseño! El ancho de seguimiento puede ser el predeterminado de la plantilla OSH Park KiCad que uso, pero verificaré si puedo ampliarlos. También buscaré un regulador más adecuado, leeré la hoja de datos ESP12 para el consumo máximo de energía.
Estoy totalmente en desacuerdo con "Las formas de las esquinas que son importantes para una señal o una línea eléctrica son, para cualquier cosa menos que las frecuencias de microondas, un mito urbano". Cuando se trata de la emisión de ruido, se trata del tiempo de subida de la señal, no de la frecuencia propiamente dicha. Si la señal es incluso un reloj de baja frecuencia y tiene un tiempo de subida y bajada bruscos, los armónicos generados pueden y serán exagerados por una esquina aguda como esa. También es bastante innecesario en este diseño... cambie los pasamuros de izquierda a derecha.
eso no es completamente cierto. Sí, si "dobla" su rastro en una bobina, agregará inductancia y, por lo tanto, tendrá todo tipo de efectos no deseados. "cuando se trata de emisiones de ruido, todo se trata del tiempo de subida de la señal" ni siquiera tiene sentido. Por favor, haga los cálculos sobre cuánto se incrementa el tiempo de subida (en relación con el período de la señal) para las frecuencias que no son de microondas. Estoy de acuerdo en que para una señal de banda ancha (por ejemplo, un reloj), tener una inductancia en línea es algo malo, sin hacer preguntas, pero verá que esto apenas importa para relojes <100 MHz. Puede construir perfectamente horrible rastros de antena con buenas rondas, también!
@Trevor, sin embargo, estoy de acuerdo en que esta curva pronunciada es totalmente innecesaria.
@MarcusMüller, mi punto era que una onda cuadrada perfecta INCLUYE armónicos de microondas. 100 MHz es un tiempo de subida de alrededor de 2,5 nS. Pero sí, tiene razón, solo un trazo recto de una longitud específica puede causar tanto, si no peor, ruido. Sin embargo, en general, cuanto menos dobleces y bucles, mejor.
@Trevor, por supuesto, matemáticamente contiene frecuencias armónicas arbitrariamente altas. Sin embargo, notará que las amplitudes de los armónicos caen con su orden o, en otras palabras, la energía del armónico cae cuadráticamente con la frecuencia. Es por eso que normalmente está seguro al diseñar una línea de reloj para una frecuencia base de 5x.
@Marcus, sí, lo sé, pero después de haber pasado por varios ciclos costosos tratando de lograr que un producto cumpliera con los requisitos, puedo decirle que se habrían ahorrado muchos $$$ si el diseñador de PCB hubiera seguido algunas pautas simples que fueron supuestamente mitos. AKA... No parece tan crítico, pero intentemos hacerlo lo más limpio posible. Incluso si no fuera por ese motivo, enrutar una traza para que circule alrededor de otra traza de señal solo para salvar un orificio pasante... puede agregar una gran cantidad de acoplamiento cruzado no deseado.
@Marcus, aunque no estoy discutiendo contigo, el uso de la palabra "mito" me parece un poco peligroso. En la mayoría de los casos, probablemente no importe. Pero es el 1% el que te mata.
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