Pourquoi ne pas remplir la zone de carte inutilisée d'avions électriques au lieu d'avions au sol?


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Sur la carte (à deux couches) que je conçois, j'ai une zone inutilisée relativement grande. Au lieu de simplement le verser de terre des deux côtés, j'envisage de le remplir de Vcc d'un côté et de la masse de l'autre, pour créer une petite capacité entre le sol et Vcc. (J'ajouterai toujours une capacité de découplage adéquate des condensateurs ordinaires, bien sûr.)

La carte n'est pas exactement à haute vitesse (microcontrôleur 16 MHz, ne faisant que des E / S numériques). Et je serais bien placé pour produire même 1 nF de capacité à partir de la zone de carte disponible, je pense. Vous pourriez donc faire valoir que cette capacité supplémentaire ne fait pas beaucoup de différence. Mais y a-t-il une raison pour laquelle cela pourrait en fait être une mauvaise idée et devrait être évité?

Réponses:


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En règle générale, la masse du circuit sert de point de référence pour tous les signaux. C'est pourquoi il doit y avoir une très faible différence de tension sur le circuit. Ce n'est généralement pas vrai pour le Vcc - tant qu'aucun signal n'est mesuré par rapport au Vcc, des différences de tension plus importantes sont acceptables.

Le courant total dans la ligne Vcc est égal au courant de la ligne de masse. Mais pour les raisons du paragraphe ci-dessus, la ligne de masse doit avoir une résistance beaucoup plus faible (en fait l'impédance) que la ligne Vcc, où une inductance élevée avec des condensateurs de découplage est même bonne.

C'est pourquoi, le sol est souvent routé comme une zone, mais Vcc simplement comme des pistes suffisamment épaisses.

Tout cela était en théorie. Si votre PCB ne traite pas avec des courants élevés et / ou des fréquences très élevées, vous pouvez probablement le router de la manière que vous voulez et tout ira bien. Alors, ne soyez pas paranoïaque.

Note de bas de page: Si vous avez de si grandes zones vides, n'est-il pas préférable de changer la conception afin de rendre le PCB plus petit?


Concernant la note de bas de page: un gros connecteur, ainsi que le montage du boîtier, augmentent la largeur de la carte Les circuits intégrés et autres composants augmentent la hauteur de la carte. Mais il est vraiment pas que beaucoup d' espace. La surface totale de la planche est d'environ 30 * 75 mm.
nitro2k01

@ nitro2k01 - eh bien, je supposais quelque chose de similaire. Mais le dernier paragraphe avant la note de bas de page est toujours valable. :)
johnfound

Oui, je connais déjà la réponse, cela ne fera aucune différence détectable dans les deux cas. La question est moins "je n'ai aucune idée" et plus "surprends-moi". Bien sûr, il peut encore générer des réponses intéressantes qui sont généralement utiles à la communauté.
nitro2k01

" où une inductance élevée avec des condensateurs de découplage est même bonne ". Pourquoi? Parce qu'ils forment un filtre passe-bas?
Rafael

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@Rafael En effet. Ou mettez-en un autre, l'inductance série donne une impédance élevée pour le contenu haute fréquence (pics de courant) et empêche les interférences de se propager vers le bloc d'alimentation ou le bus d'alimentation. Les condensateurs (de préférence à faible ESR et placés à proximité de l'appareil d'intérêt), d'autre part, donnent une faible impédance pour le contenu en fréquence et garantissent que le rail d'alimentation peut répondre assez rapidement. C'est-à-dire que le filtre passe-bas formé, s'il est vu de cette façon, concerne le lissage de la consommation de courant que voit le bloc d'alimentation.
nitro2k01

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La minuscule capacité supplémentaire que vous obtiendrez sur le réseau électrique sera pratiquement hors de propos. Ce sera un faible ESR, mais ce ne sera pas là où vous en avez besoin, donc cela n'aidera pas beaucoup.

Dans votre situation, je ne ferais pas l'avion à moteur. Il y a peu d'inconvénients électriques, mais cela ajoute juste un peu plus de chances que vous gâchiez quelque chose. Cela rendra également la carte plus difficile à modifier au cas où vous auriez besoin de faire quelques changements après le test. Si vous utilisez l'avion de puissance, assurez-vous que tous les pads pour ce signal intégrés dans l'avion ont des relâches thermiques, sinon ils seront difficiles à souder.

En bref, cela n'a pas beaucoup d'importance de toute façon, donc je le laisserais pour la simplicité et moins de risques d'erreur.


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Eh bien, il y a des points positifs et négatifs.

Bien que vous n'obteniez pas beaucoup de capacité, ce sera une capacité de très haute qualité. Cela signifie que sa propre résonance sera à une fréquence beaucoup plus élevée que celle d'un capuchon en céramique, en raison de la faible inductance. Cela fonctionnerait donc aussi bien comme découplage que des fréquences beaucoup plus élevées.

Le négatif est que vous vous rapprochez maintenant potentiellement d'un signal d'agresseur (votre rail d'alimentation) d'autres signaux qui peuvent alors capter cela parce que le couplage est augmenté car il occupe plus de surface de carte.

Gardez à l'esprit que la puissance est également un «terrain» en termes d'analyse de petits signaux. S'il peut être dangereux de le découpler, cela peut dans certains cas être avantageux.


Quant à ce que vous dites sur le rapprochement, je ne vois pas comment c'est le cas. Cette partie de la carte est généralement peu peuplée et le seul endroit où Vcc rencontre d'autres signaux (avec ou sans remplissage) est le long d'un côté de la trace ou du futur avion. J'ai l'impression que le seul couplage capacitif supplémentaire majeur se situe entre la masse et Vcc.
nitro2k01

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J'appuie la réponse d'Olin. Cela fera peu de différence car la capacité est si éloignée et si petite. Il est préférable de placer les condensateurs réels près des broches.

Cependant, comme indiqué précédemment , vous devez ajouter "voleur de cuivre" à ces sections de la carte pour assurer une manipulation plus rapide et meilleure du PCB afin que la gravure soit meilleure.

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