Рекомендации по конкурирующей печатной плате Crystal

Это связано с этим вопросом: Как мой макет кристаллического осциллятора?

Я пытаюсь разместить 12-мегагерцовый кристалл для микроконтроллера. Я читал несколько рекомендаций специально для кристаллов, а также для высокочастотного дизайна.

По большей части они, похоже, соглашаются на несколько вещей:

  1. Следите за тем, чтобы следы были как можно короче.
  2. Держите пары дифференциальных следов как можно ближе к той же длине.
  3. Изолируйте кристалл от всего остального.
  4. Используйте заземляющие плоскости под кристаллом.
  5. Избегайте переходов для сигнальных линий.
  6. Избегайте поворотов с прямым углом по трассам

Вот макет того, что у меня сейчас для моего кристалла:

crystal layout

Красный цвет представляет собой верхнюю печатную плату, а синий - нижний слой печатной платы (это двухслойная конструкция). Сетка составляет 0,25 мм. Внутри кристалла имеется сплошная плоскость (синий слой), а окружающий кристалл - земля, привязанная к нижней земле, используя несколько переходов. Трассировка, соединяющая штифт рядом с часами, предназначена для внешнего сброса uC. Его следует держать при ~ 5 В, и сброс срабатывает, когда он закорочен на землю.

Есть еще несколько вопросов, которые у меня были:

  1. Я видел несколько рекомендуемых макетов, которые помещают конденсаторы нагрузки ближе к IC и другим, которые размещают их на дальней стороне. Какие различия я могу ожидать между ними, и какой из них рекомендуется (если есть)?
  2. Следует ли удалить плоскость заземления непосредственно под сигнальными трассами? Похоже, что это лучший способ уменьшить паразитную емкость на сигнальных линиях.
  3. Вы порекомендовали бы более толстые или более тонкие следы? В настоящее время у меня есть 10 мил трасс.
  4. Когда мне нужно свести два синхросигнала вместе? Я видел рекомендации, в которых две линии направлены по существу друг к другу, прежде чем отправляться в UC, и другие, где они сохраняются отдельно и медленно перемещаются, как в настоящее время.

Это хороший макет? Как это можно улучшить?

Источники, которые я прочитал до сих пор (надеюсь, это охватывает большинство из них, возможно, я пропустил несколько):

  1. Рекомендации TI для высокоскоростных макетов
  2. Особенности проектирования аппаратных средств AVM от Atmel
  3. Atmel's Рекомендации по компоновке печатных плат осцилляторов

изменить

Спасибо за ваши предложения. Я внесла следующие изменения в мой макет:

  1. Нижний слой под uC используется как силовая плоскость 5 В, а верхний слой - локальная плоскость заземления. Наземная плоскость имеет один проход к глобальной плоскости заземления (нижний слой), где 5V соединяется вместе с источником, и между ними существует керамический конденсатор 4.7uF. Сделана земля и власть намного проще!
  2. Я удалил верхние элементы земли непосредственно под кристалл, чтобы предотвратить замыкание оболочки кристалла.
  3. @RussellMcMahon, я не уверен, что именно вы подразумеваете, минимизируя область цикла. Я загрузил пересмотренный макет, где я привожу кристаллов вместе, прежде чем отправлять их в UC. Это то, что вы имели в виду?
  4. Я не совсем уверен, как я могу закончить свою кольцевую петлю вокруг кристалла (сейчас это своего рода крючкообразная форма). Должен ли я запускать два прохода для соединения концов (изолированных от глобальной земли), удалить частичное кольцо или просто оставить его как есть?
  5. Следует ли удалить глобальную почву из-подкристалл /крышка?

обновленный макет

37 голосов | спросил helloworld922 30 AM00000090000001431 2012, 09:51:14

2 ответа


26

Ваше место размещения прекрасное.

Ваша маршрутизация кривых сигналов сигнала прекрасна.

Ваше заземление плохое. К счастью, делать это лучше, фактически упрощает дизайн печатной платы. Будет значительное высокочастотное содержание в обратных токах микроконтроллера и токах через крышки кристалла. Они должны содержаться локально и НЕ разрешено течь по основному заземлению. Если вы этого не избежите, у вас больше нет наземной плоскости, а патч-антенны с централизованным питанием.

Свяжите всю землю, немедленно связанную с микрокомпозицией, на верхнем слое. Это включает в себя заземляющие штыри микропроцессора и заземляющую поверхность кристаллических колпачков. Затем подключите эту сеть к основной плоскости заземления только в одном месте . Таким образом, высокочастотные петлевые токи, вызванные микро- и кристаллами, остаются на локальной сети. Единственный ток, протекающий через соединение с основной плоскостью заземления, - это обратные токи, наблюдаемые остальной частью схемы.

Для дополнительного кредита, так что что-то похожее на сетевую сеть микро, поместите две одиночные точки подачи рядом друг с другом, затем положите керамическую крышку размером 10 Â или около нее прямо между ними сразу на микро стороне точек подачи. Крышка становится шунтом второго уровня для высокочастотной мощности для токов заземления, создаваемых микросхемой, а близость точек подачи уменьшает уровень привода патч-антенны независимо от того, что ускользает от вашей другой защиты.

Подробнее см. https://electronics.stackexchange.com/a/15143/4512 .

Добавлено в ответ на ваш новый макет:

Это определенно лучше в том, что высокочастотные токи петли сохраняются в основной плоскости заземления. Это должно уменьшить общее излучение платы. Поскольку все антенны работают симметрично в качестве приемников и передатчиков, это также снижает вашу восприимчивость к внешним сигналам.

Я не вижу необходимости в том, чтобы сделать след земли от хрустальных колпачков обратно до микро-жира. В нем мало вреда, но это необязательно. Токи довольно малы, поэтому даже 8-мильная трасса будет хорошей.

Я действительно не вижу смысла в умышленной антенне, идущей вниз от кристаллических колпачков и обертывании вокруг кристалла. Ваши сигналы находятся значительно ниже, где это начнет резонировать, но добавление бесплатных антенн, когда радиопередача или прием радиосигнала не предназначены, - это не очень хорошая идея. Вы, по-видимому, пытаетесь поставить «кольцо защиты» вокруг кристалла, но не оправдало почему. Если у вас нет очень высоких близлежащих dV /dt и плохо сделанных кристаллов, нет причин, по которым они должны иметь защитные кольца.

ответил Olin Lathrop 30 PM00000030000000831 2012, 15:59:08
2

Взгляните на приложение APM186 «Лучшая практика для компоновки печатной платы осцилляторов» на странице http://www.atmel.com/images/doc8128.pdf

Поместите колпачки нагрузки рядом с IC; между IC и кристаллом. Следите за тем, чтобы следы XTALI, XTALO были короткими, но уменьшали их емкостную связь, сохраняя следы как можно дальше друг от друга. Если вам нужно сделать дорожки длиннее, чем на полдюйма, поместите провод заземления между ними, чтобы убить кросс-емкость. Окружайте следы землей со всех сторон и поместите наземную плоскость под все это.

Следите за длинными трассами,

ответил PkP 15 PM000000100000003831 2016, 22:54:38

Похожие вопросы

Популярные теги

security × 330linux × 316macos × 2827 × 268performance × 244command-line × 241sql-server × 235joomla-3.x × 222java × 189c++ × 186windows × 180cisco × 168bash × 158c# × 142gmail × 139arduino-uno × 139javascript × 134ssh × 133seo × 132mysql × 132