Здравствуйте.
Прошу покритиковать трассировку платы.
С шелкографией я пока не закончил, но как понимаю она пока не важна.

Разводка импульсника и всего что в dpak(особенно здоровая прибулда в углу платы включенная чрез термобарьер), заземление мк- мрак. DFM/DFA в полной мере присутствует, видно что размещением особенно не занимались(как легло так и развелось), полигоны на стороне стм и слоя питания вообще нечто

Это ваша первая плата?

Можно более подробно про STM32. Я смотрел разводку китов STM32 там полигоны рваные были.

Конечно:

1) Нет никакой нужды в том чтобы резать полигоны на мельчайшие куски чтобы, к примеру, одним островком заземлить аж 2 мелких конденсатора Залили бы одним сплошным и все.

2) Установка земляных переходных только в центре стм- глупость, но еще глупее делать землю и питание вот так

3) Многие кривые места под стм можно решить просто поставив более качественные фанауты, они же решат часть проблем по DFM- ну и как минимум позволят нормально поставить и развести другие компоненты, например кварц.
4)Fiducials поставленные как сейчас особого смысла не несут

Но это конечно самое очевидное, остального- вагон.

Можно более детально рассказать про питания STM32 ? Насколько понимаю заливая полигон земли и питания мы выравниваем потенциалы во всех точках (сопротивление мало при больших площадях меди). Конденсаторы по питанию выполняют роль вторичных источников питания то есть дают большой ток в момент перехода из 0 -> 1 (перезаряд). И конденсаторы должны стоят как можно ближе к ножке микроконтроллера.

Если трудно понять на первых проектах, то не проблема конвертнуть из AD в гиперлинкс и посмотреть целостность сигналов. Особенно по питанию его разводке с вашими полигонами все поймете. Да и не стоит выдумывать про вторичные источники питания. Смотрим питание с позиции теории линейных цепей, ESR керам. конденсаторов, и тд. Как размещать блокировочники и подводить земли в AN_ах у STM описано.

Как там написано для корпуса qfp144 практически не реально сделать. Я смотрел их киты там везде полигоны порваны и все киты работают.
Покажите как правильно разводят питания и землю для stm32 в больших корпусах.

Чтобы сильно улучшить вашу разводку в указанном месте достаточно сделать 3 вещи:

1) переходное на питание ставить между конденсатором и пином стм, а не далеко позади. Перешеек земли между конденсатором и стм отрезать к такой то матери
2) в ту сторону куда сейчас выводите пресловутое переходное на питание, выводить переходное на землю- минимум по одному для каждого для земляного пина
3) трассу идущую именно на конденсатор утолщить в несколько раз.

Абсолютно все банки в вашем дизайне можно повернуть и расположить так, чтобы питание шло по пути "виа- конденсатор-стм", т.е. идеальный случай, просто вы неправильно делаете фанауты и криво выводите трассы. Нормы в проекте тоже отдельная песня

У qfp144 паразитная индуктивность вывода не меньше ~5нГ, это соответствует ~~1см печатного проводника над полигоном.

Я бы на месте автора темы не особо слушал местные советы.
Вы нормально развели печатную плату. Все эти вздохи больше эмоции и желание показать свои знания. Кто бы сомневался.
Можно конечно немного утолщить трассы, еще лучше взять конденсаторы меньшего типоразмера и поставить ближе к чипу.
Но можно точно дать гарантию трассировка взлетит и так вообще без проблем.

PS: Просто раздражает, "ребята подскажите как растрассировал? Ох ах полный шлак вообще не полетит. И так блин каждый раз".
Полетит, в данном случае автор честно выполнил домашнюю работу, прочитал правильные доки и плата вполне себе.

Классический пример подмены понятий- критика более всего задевает тех кто считает что и "так сойдет"

Уже скажите что клепаете такой же мусор или даже хуже, зачем медлить? Плата объективно шлаковая.

Фантазируете

Имхо (в разводке печатных плат - чайник), с точки зрения схемотехники - советы недалеко ушли от исходного дизайна.
Корпус qfp144, минимальная емкость каждого пина ~5нГ (а м/б и 10нГ).
Плата многослойная, с отдельными слоями питания и земли.
Отсюда вообще нет смысла ставить конденсаторы вблизи каждой пары питающих ног stm.
Достаточно короткой трассой и переходным соединить эти ноги со слоями земли и питания,
а конденсаторами блокировать землю-питание в более удобных местах платы, в пределах пары см.

на обратной стороне

Вы знаете, я даже готов закрыть глаза на магические цифры и емкости измеряемые в наногенри

но на что не могу закрыть, так это на то что при любом раскладе, чем ближе и толще соединение земли к пину микросхемы(ведущее вестимо на плейн земляной),тем лучше эта земля. Соединение к земле тонкой кишкой длиной полсантиметра и более никак не может быть лучше чем полигон с переходными в паре мм от корпуса. Нюансы реального мира так сказать

Вкл/выкл можно достичь разводкой вообще без переходных, без конденсаторов, на однослойке, с проводами и пр.- но это не девайс а чучело. Может быть даже говно, в зависимости от мотивов автора такой "сборки". В дизайне тс все можно сделать как минмиум нормально почти не приложив усилий: иногда чтобы так сделать достаточно целенаправленно избегать кривой работы, только и всего

Вполне нормальное решение, особенно если малое расстояние до всех переходных. Но тут все можно сделать ок на одном слое.

Эээ, так куда в итоге переходное ставить??

Примерно вот так

С обратной стороны при некоторых условиях выйдет даже лучше т.к., чрезмерно большие банки для такого корпуса. Но на том же слое если лень крутить, можно и вертикально развернуть, поставив виа между банкой и пином стм.
.

А почему земля с конденсатора на пин не идет? Я всегда пожирнее и покороче с земляной стороны к пину стараюсь подтянуть, а уж питание можно и чуть подальше. Перекосы по земле имхо опаснее.

А с чего бы она должна туда с конденсатора идти? Пин- отдельным соединением, или полигоном, как получится(смотря как положить фанауты остальные)

Сможете пояснить "термин" и физику процесса?

Сбои при разнице потенциалов земляных выводов чипа в сотню мв наблюдал при неправильной разводке dc/dc, проблем при не особо качественной разводке питания - нет.
Но спорить не буду, вам виднее....

Да нет- я и хочу узнать, что же будет "перекошено" если развести как предложено. Вдруг чего не знаю, или новая физика наступила

емкость - оговорка, имелась в виду индуктивность. А цифры из документации на электрические параметры корпусов.


Разница м/б несущественной в конкретных случаях. И речь о том, как различать существенные улучшения от несущественных.

А у вас есть "документация" на корпуса стма? Откуда взяты конкретные цифры?

Так и как вы определили что разница несущественна?

Смотрел у Intel и Xilinx, но данных мало. Для QFP не приводятся данные раздельно для I/O выводов, и выводов питания, только общие цифры.


Не определяю, а предполагаю.
Из схемотехнических соображений. А также из предположения, что для MK соответствующие питающие выводы электрически соединены на кристалле.

Вы зря спорите, и главное путаете автора темы. Отсутствие соединения с пином GND в данном примере косяк.
Есть хорошее правило, два пина идут на конденсатор и потом на переходные.
Тут логика крайне простая, минимальная индуктивность между пинами конденсатора и пинами питания процессора.

PS: В контексте данной темы это неважно и Ваша версия взлетит также легко и непринужденно, как и авторская.

И вы сможете пояснить подробно что именно неправильно и физику неправильного? Наверное все-таки нет потому что

К земле здесь это никак не относится- только к питанию Как раз накидывая полусантиметровые тонки петли индуктивность и растет- не иначе как очередной бред с сахары перечитали Минимальная индуктивность достигается кратчайшим индивидуальным соединением каждого компонента.

А ну это очень весомый аргумент- спорить не возьмусь.

Те обосновать свой подход иначе, чем отсылкой к рекомендациям производителя, не можете?
Тогда, конечно, никакого полезного спора/обсуждения и не получится.
Рекомендации производителя по использованию своих коммерческих продуктов всегда содержат достаточное число маркетинговых ходов.
Слепое/буквальное следование таким рекомендациям - просто признак религиозного подхода.

Сможете явно привести цитату, в которой я прямо комментирую свои предложения по земле(последние несколько постов) с прямой отсылкой на конкретные аппноуты/гайды/требования и пр?

Они тут не причем- здесь речь разговор о физике уровня школы 8-9 класса.

Учитывая факт того, сколько в теме отписалось людей слепо перенявших "истину" с сахары.ру, то пожалуй с вами здесь соглашусь

Не переношу домыслы, мистические поля, мистические пульсации(была тут парочка в другой теме, утверждавших что замкнутая земля по периметру DC/DC есть порча страшная и ужасная, конец света в масштабе псб)- но тут достаточно спросить о деталях процесса, как гуру-налет смывает напрочь. Другое дело, что есть настолько самоочевидные вещи- вроде того же индивидуального заземления, что так далеко уходить попросту лень и чревато флудом на пустом месте.

На полигонах кучу переходных тоже лохи не знающие физики ставят? Ведь индуктивность-то добавляется.
Или все-таки параллельное соединение индуктивностей снижает общую индуктивность, не?

Конечно нет- откуда такое предположение? Кроме того, вы если внимательно читали то наверняка заметили что я это и предлагаю- только с оговоркой: держать эти переходные ближе к земляным пинам, а не в километре. Только и всего

Каким образом?

Ну да, а как иначе то? Не уловил подвох в вашем вопросе

Предлагаю проанализировать 3 варианта питания:
- исходный ТС,
- предложенный EvilWrecker,
- мой, блокировочные конденсаторы в стороне, в радиусе ~~1..2см, и через переходные шунтируют +3V и GND.

Можно и не анализировать- вы проиграли даже ТС, у которого расстояния минимум в 2-4 раза короче чем у вас - но все же очень интересно спросить, о каком именно анализе идет речь?

О влиянии топологии на электрические характеристики, конечно - пульсации/шум в питании/сигналах.
И не в терминах "больше/меньше", а в цифрах, позволяющих принять/отвергнуть конкретные топологии в конкретных задачах.

Безусловно игры в анализ вида "какой автомобиль поедет лучше- с круглыми или квадратными колесами", с подробными отчетами, графиками и прочим реально необходимы чтобы понять разницу, но вот что хочется спросить- а какие конкретные задачи и условия предполагается тестировать? Ну и расскажите заодно подробнее о методах, критериях и пр. аспектах "анализа"- как минимум хочется узнать какие теории предполагается опровергать/подтверждать

Leka, не советую ввязываться. Никакие цифры тут не в силах никого убедить)

Вы так говорите будто они у вас есть Или что либо отдаленно их напоминающее. Но связываться действительно особого смысла нет- прогорите как в других ветках

Не собираюсь никого убеждать, просто надеялся почерпнуть что-то новое. Видно, не судьба.
2 трассы, одна ~~1см (задержка 60пс), другая ~~10см (задержка 600пс).
Реакция на ступенчатый ток (100мА).

Тут многое уже можно сказать , но позвольте спросить- какой физический объект моделируется(а также условия и оговорки)? И что вы хотите получить по результатам моделирования?

Топикстартеру: вы читали вообще http://www.st.com/content/ccc/resource/tec....DM00115714.pdf ?
В частности главу 8.3?

+1. Это "необходимый и достаточный минимум", вменяемая норма(но далеко не для всех типоразмеров )- разворачивать банку на 90 гр как ТС не стоит.

Как вам такой подход к определению эффективен ли конденсатор на том или ином расстоянии от микросхемы:

Дано:
1. Микросхема создает скачки напряжения длительностью 1нс, частота 500 МГц.
2. Развязывающий конденсатор находится на значительном расстоянии от места подключения микросхемы к полигонам питания и земли.
3. Микросхема подключается сразу к полигонам питания и земли с помощью виа, назовем эти виа соответственно viaPWR и viaGND.
4. Наш удаленно расположенный развязывающий конденсатор подключен к тем же виа (viaPWR и viaGND), получается что виа расположены где то между микросхемой и конденсатором (виа ближе к микросхеме).

Получаем:
1. Возможна ситуация, что время прохождения петли viaPWR-конденсатор-viaGND будет равно 1 нс. При этом данный конденсатор будет не эффективен (скачок или просадка напряжения сама равна 1 нс, т.к. пиковое потребление микросхемы 1 нс).
2. Возникшие шумы проникают в полигоны питания и земли, прежде чем конденсатор будет иметь возможность повлиять на ситуацию.
3. Шум проникает в PWR и GND плоскости в фиксированном месте и распространяются радиально от этой точки со скоростью, зависящей от свойств диэлектрического материала. Если диэлектрический материал FR-4, скорость распространения для этих возмущений питания и и земли составляет примерно 15см на 1нс.
4. Конденсатор в радиусе 2.54см от места подключения к полигонам шумящей микросхемы, обеспечит время распространение от точки впрыска шума к конденсатору и обратно равное 1/3 нс.

Вывод:
В данном примере импульсы скачков напряжения длительностью 1 нс фильтровать будут конденсаторы расположенные не дальше чем 2.54 см.

Не так, надо учитывать, что полигоны питания-земли сами образуют распределенный конденсатор, который и является основным внешним фильтром ВЧ шума.
(Еще надо учитывать, что внутри чипа тоже есть емкость питание-земля, имхо ~~нФ для не очень мелких чипов).

У меня как раз блокировочные конденсаторы в радиусе ~~2см, микросхема может работать управляемым генератором до почти ГГц, и я смотрел шумы в питании.
Максимум пульсаций получился в районе ~~600МГц, дальше спад. Это совпадает с предположением, что индуктивности виасов совместно с распределенным конденсатором питание-земля образуют резонансный контур, который и дает пик пульсаций на определенной частоте.

Как интересно тема вырулила.

Недавно уже обсуждали точно такую же тему, прям один в один.

https://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=142825





Ну это понятно, что метод не претендует на какую то солидную точность, слишком много дополнительных нюансов не оговорено и особенности плат бывают разные. Это так, прикинуть на глазок =)

Имхо, если конденсатор расположен дальше пары мм от viaPWR и viaGND, то тянуть от них отдельные проводники к конденсатору не имеет смысла.
Достаточно соединить конденсатор к PWR и GND своими via.

Разные чипы, с разными частотами, потреблением, в разных корпусах, для всех - одна рекомендация, "как можно ближе", с рисунком без соблюдения масштаба.
Пустая отписка.

С чего вдруг?
У ТС STM32 в QFP. Сложно так поставить конденсаторы как в рекомендациях? Не BGA 0,4 ведь, всего лишь QFP! На плате места просто вагон.
Неужели нельзя включить немного логики и сделать всё по уму? Расставить всё питание как надо, а потом уже с остальным морочиться.

Давайте обсудим вот этот замечательный материал http://www.analog.com/en/analog-dialogue/a...ard-layout.html

Вспомним немного ТОЭ и электроники?
Чем является конденсатор для токов высокой частоты?
Какое он имеет сопротивление? Что-то там с единица на омега цэ было, кажется

Что нужно транзисторам внутри микросхемы для того, чтобы изменить своё состояние? Откуда транзисторы внутри микросхемы получают энергию, когда им нужно переключить своё состояние? Почему источник энергии (наш пресловутый конденсатор) желательно расположить как можно ближе к потребителю?

И, заодно, давайте почитаем и подумаем над апноутом от Micron'a TN-00-06.

Как в рекомендации STM - не имеет смысла для QFP144, тк выводы в этом корпусе имеют слишком большую индуктивность (в апноуте от Micron'a для QFP100 сделано умнее).

Правильно: раз индуктивность уже заметная, так добавим еще - ведь только лучше станет!

+1

"Bypass Capacitor Sequencing"
High-Speed Digital Design Online Newsletter: Vol. 9 Issue 07
by Dr. Howard Johnson
http://www.sigcon.com/Pubs/news/9_07.htm