ทองแดงจะช่วยบน PCB ชั้นเดียวของฉันหรือไม่

ฉันมี PCB ซึ่งมีหนึ่งจอแอลซีดี 20x4 ปุ่มกด 12x12 มม. สิบแปดและไฟ LED สามดวง บอร์ดนี้เชื่อมต่อกับArduino Megaผ่านสายริบบิ้นยาว 30 ซม. ตอนนี้ระหว่างการทดสอบฉันพบว่าบางครั้ง LCD ว่างเปล่า ใน PCB ก่อนหน้าของฉันฉันไม่ได้ใช้กราวด์กราวด์ แต่ถ้าฉันใช้กราวด์กราวนด์ระบบของฉันจะมีความยืดหยุ่นต่อเสียงอีเอ็มไอมากขึ้นหรือไม่?

ฉันกำลังทำงานในด้านอื่น ๆ เช่นกัน แต่ฉันแค่ต้องการความคิดเห็นของผู้เชี่ยวชาญเกี่ยวกับเรื่องนี้เพื่อใช้กราวด์หรือไม่บนPCB แบบชั้นเดียว

ฉันกำลังแนบรูปภาพ PCB ทั้งคู่เพื่อความกระจ่าง: ภาพหนึ่งและภาพที่ไม่มีทองแดง:

หลังจากอ่านข้อเสนอแนะทั้งหมดฉันมีความเข้าใจในหัวของฉัน 1. โอน VCC และสายกราวด์ใกล้กับสายอินเตอร์เฟส LCD เช่นด้านขวา

2. ลบการเชื่อมต่อจัมเปอร์บนแต่ละปุ่มที่ต่ำกว่าสองพินเนื่องจากพวกมันอยู่ระหว่างทองแดงกับเทซึ่งทำให้ประสิทธิภาพลดลง

3. เพิ่มระยะห่างระหว่าง R1, R2 และ R3

4. เพิ่มพื้นที่ว่างระหว่างเส้นควบคุม LCD และปุ่มปุ่มที่มุมขวาล่าง

5. เพิ่มพื้นดินเพิ่มเติม (ฉันไม่แน่ใจเกี่ยวกับเรื่องนี้ แต่ผู้เชี่ยวชาญได้แนะนำสิ่งนี้)

6. วางขั้วต่อไว้ด้านบนแทนด้านล่างเพราะจะลดระยะการติดตามสำหรับการควบคุมจอแอลซีดีและสายข้อมูลซึ่งจะทำให้มีภูมิคุ้มกันต่อเสียงรบกวนมากขึ้นหรือไม่

โปรดแสดงความคิดเห็นว่าฉันไปในทิศทางที่ถูกต้อง สองชั้นไม่ได้เป็นตัวเลือกที่นี่ในพื้นที่ของฉันพวกเขาทำเพียงสองหน้า pcb ในปริมาณมากมิฉะนั้นมันแพงเกินไป เป็นกรณีของการผลิตของจีน

การเทพื้นด้วยตัวเองไม่น่าจะช่วยคณะกรรมการที่ลงดินได้ไม่เพียงพอ

เทพื้นไม่ใช่ของตัวเองเครื่องบินพื้นดิน

กราวนด์เป็นค่าเริ่มต้นสำหรับการผลิต PCB เพราะมันหมายถึงทองแดงน้อยลงที่ต้องถูกแกะออกบอร์ดหลายชั้นจะมีความสมดุลทางกลไกมากขึ้นและเป็นการนำความร้อนที่ดี

คุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าหากไม่มีการกราวด์สัญญาณที่สำคัญทั้งหมดจะมีเส้นทางการส่งคืนที่เพียงพอ จุดของการตรวจสอบนี้โดยไม่ต้องเทก็คือเทสับสนภาพมันทำให้ยากมากเพื่อดูสิ่งที่เกิดขึ้น

ตรวจสอบให้แน่ใจว่านาฬิกาและไฟแฟลชมีแทร็กกราวด์ใกล้เคียงที่ไหลจากต้นทางไปจนถึงอ่างล้างจาน เพิ่มแทร็กพื้นใกล้เคียงกับแทร็กสัญญาณให้มากที่สุด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไอซีที่จับกระแสพัลส์ฉับพลันมีแคป decoupling อยู่บริเวณใกล้เคียงโดยมีการติดตามสั้น ๆ เกี่ยวกับพลังงานและพินกราวด์ ตรวจสอบว่าการเปลี่ยนแปลงปัจจุบันของอุปกรณ์นั้นไม่ได้เกิดจากแรงดันไฟฟ้าในสถานที่ที่ไม่ต้องการซึ่งโดยทั่วไปหมายถึงการใช้แทร็กกราวด์กับแทร็กพลังงานทั้งหมด

บางทีคุณคิดว่าคุณไม่มีที่ว่างในการเพิ่มการติดตามภาคพื้นดิน? หากไม่มีที่ว่างสำหรับลู่วิ่งบนพื้นดินก็ไม่มีที่ว่างสำหรับการเชื่อมต่อและให้ความต่อเนื่องทางพื้นดินของคุณในสถานที่ที่เหมาะสม แน่นอนว่ามันอาจเชื่อมโยงกันโดยไปในวงใหญ่ที่อื่น แต่นั่นไม่ใช่สถานที่ที่เหมาะสม ไม่มีทางเลือกอื่นที่จะให้ความต่อเนื่องทางพื้นดินที่เหมาะสมในสถานที่ที่เหมาะสมหากคุณต้องการบอร์ดที่แข็งแกร่ง

เมื่อการติดตามภาคพื้นดินของคุณถูกสุขลักษณะคุณสามารถเพิ่มการกราวด์กลับได้อีกครั้ง หากการติดตามภาคพื้นดินของคุณเพียงพอก็ไม่จำเป็นต้องใช้ไฟฟ้าจริงๆ แต่มันจะไม่เจ็บและมันก็ทำสิ่งดี ๆ

ในทางกลับกันเครื่องบินภาคพื้นดินเป็นสิ่งที่คุณออกแบบตั้งแต่เริ่มต้น มันเป็นสิ่งที่คุณไม่ต้องตัดกับรางที่เคลื่อนที่ มันไม่ใช่สิ่งที่คุณคิดหลังจากนั้นหลังจากที่คุณส่งสัญญาณแทร็กทั้งหมด มันเป็นตัวนำที่สำคัญที่สุดบนกระดานดังนั้นคุณจะต้องใส่มันเข้าไปก่อนแล้วดูแลมันในขณะที่คุณเพิ่มแทร็กอื่น

ตรวจสอบคำตอบของ AnalogSystemsRF ฉันบอกคุณว่าคุณควรทำอะไรและควรทำในครั้งต่อไปเขาจะบอกคุณว่าคุณสามารถทำอะไรได้ในตอนนี้ คุณจะสังเกตเห็นว่าพวกเขาทั้งสองเกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อบริเวณจริง

ใช้เวลาประมาณ 20 ชิ้นส่วนของลวดทองแดงและประสาน 20 ชิ้นขึ้นไปที่มีสัญญาณจาก GND เพื่อ GND กล่าวอีกนัยหนึ่งสั้น ๆ บางส่วนที่ลอย GND "เสาอากาศ"

จากนั้นทดสอบอีกครั้ง

อาจเพิ่มลวดทองแดงอีก 20 ชิ้นจาก GND ถึง GND

----------- ให้ใช้การคำนวณว่าข้อผิดพลาด GND แย่แค่ไหน ------

สมมติว่าเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ก้อนอิฐสีดำอยู่ห่างออกไป 4 "(0.1 เมตร) จาก 4" โดย 4 "ของชิ้นส่วน Ground Ground ที่ลอยอยู่สมมติว่าแหล่งจ่ายไฟสลับภายในอิฐดำมี 200 โวลต์ในแรงดันสลับ 100 นาโนวินาที คือ 2 volts / 1nanosecond slewrate สมมติว่าโหนดสวิตชิ่งสามารถมองเห็นได้จากโลกภายนอกและทำให้เกิดสนามไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว

ปริมาณการกระจัดที่จะถูกเหนี่ยวนำให้เป็นชิ้นส่วนเติมดิน

C (แผ่นขนาน) = E0 * เอ้อ * พื้นที่ / ระยะทาง ~~ 9e-12 Farad / เมตร * A / D

ด้วย Er = 1 (อากาศ) พื้นที่ = 0.1m * 0.1m และระยะทาง = 0.1m

C = 9e-12 * 0.1m * 0.1m / 0.1m = 9e-12Farad.meter * 0.1m = 0.9pF

C ==== 1pF โดยประมาณ

I = C * dV / dT = 1pf * 2v / nS = (1nF * 1milli) * 2v / nS และ NANO ยกเลิก

I = 1milli * 2v = 2 milliAmps ที่ความถี่อัตราการสลับอิฐดำ

ตอนนี้เราต้องคำนวณความต้านทานของ GND - to - GND ที่ดีที่สุดคือประมาณ 1 ตารางของฟอยล์ทองแดง (0.00050 (จริง 0.000498 ที่ 25 องศา C) โอห์ม) ด้วยลวด 20 หรือ 40 ชิ้นเชื่อมต่อชิ้นลอยด้วยกันขนาดของสายไฟและความยาวของสายไฟก็มีผลต่อความต้านทาน GND - to - GND แต่เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดจะหนากว่าฟอยล์และวัสดุเติมของคุณ ช่องว่างคือ 3 milliMeters (1 / 16th inch) ดังนั้นเราจะสมมติว่ามีฟอยล์ 2 สี่เหลี่ยมหรือ 0.0010 ohm (ความต้านทานมีความไวต่ออุณหภูมิ: 0.4% ต่อองศาเซลเซียส)

อะไรคือความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างสถานที่หนึ่งใน GND และอีกสถานที่หนึ่งใน GND ใช้กฎหมาย Ohms: I * R

สมมติว่าความต้านทานเป็น 0.001 โอห์มและฉันคือ 0.002 แอมป์, แรงดันไฟฟ้าเป็นเพียงฉัน * R หรือ 2 พันล้านมิลลิวินาทีหรือ

2 microVolts (ความถี่ต่ำ DC)

เราควรยอมให้มีการเหนี่ยวนำหรือไม่? แน่ใจ ด้วยเส้นทางคู่ขนานที่หลากหลายผ่านชิ้นส่วนต่าง ๆ ของสมมติว่าการเหนี่ยวนำจากจุด A ถึงจุด B คือ 10 nanoHenry (แผ่นทองแดงที่เป็นของแข็งประมาณ 1 nanoHenry เหนี่ยวนำฉันยินดีต้อนรับการประมาณที่ดีกว่าและแม้แต่สูตร) Z (ความต้านทาน 10nH ที่ 5MHz หรือ 1 / (2 * 100nanoSecond)) คือ + J 0.031 โอห์ม Z (1nH ที่ 1GHz) = + j6.28 โอห์ม Z (1nH ที่ 1MHz) คือ 6.28 / 1,000 = 0.00628 ohm ที่ 5MHz Z เพิ่มขึ้น 5 เท่าที่ 0.031 โอห์ม สังเกตว่าเราไม่ต้องการเครื่องคิดเลข

แรงดันไฟฟ้าคืออะไร? I * Z หรือ 2ma * 0.031 โอห์ม = 0.062 * หนึ่งในพัน = 62 ไมโครโวลต์

ดังนั้นเราคาดการณ์แรงดันไฟฟ้า (ขนาดเล็ก แต่ไม่เป็นศูนย์) บางส่วนจากพื้นดินสู่พื้นดินเนื่องจากกระแสไหลผ่านลวด 20 หรือ 40 ชิ้นที่คุณเพิ่มเข้าไประหว่างชิ้นส่วนเติมดินแบบลอย

62 microVolts (AC, ที่ 5MHz)

กราวด์อาจช่วยได้ (แต่ก็เหมือนกับคนอื่น ๆ ที่ฉันมีความสงสัย) แต่ฉันจะมองไปที่สายริบบิ้นนั้นเป็นผู้ต้องสงสัยคนแรก

หากคุณเปลี่ยนออกจากริบบิ้น 0.1 นิ้วเป็นตัวเชื่อมต่อสองแถวด้วยริบบิ้น 0.05 นิ้ว (คิดว่าสายเคเบิล PATA เก่า) จากนั้นคุณสามารถแทรกสัญญาณด้วยพื้นดินและสิ่งนี้ฉันคิดว่าอาจช่วยได้

ฉันสังเกตได้ว่าในขณะที่สายควบคุม LCD ของคุณวิ่งไปทางด้านขวามือในขณะที่พื้น LCD วิ่งขึ้นไปทางซ้ายนี่เป็นจุดเริ่มต้นจากมุมมองของ SI ข้อมูลและกราวด์ควรถูกส่งไปพร้อมกันให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ (ด้วยกำลังไฟ!) และเนื่องจากเมทริกซ์สวิตช์ไม่เกี่ยวข้องกับทั้งฉันจะย้ายกำลังและพินกราวด์ให้อยู่ในแนวควบคุม LCD

ในเรื่องของลูปกราวใครห่วงใย! กระแสไหลในลูป (เสมอ) คุณสามารถทำให้ง่ายสำหรับการทำเช่นนั้นในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กจะถูกพัฒนาข้ามลูปเหล่านั้นหรือคุณอาจทำให้มันยากซึ่งในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าจำนวนมากจะถูกพัฒนาข้ามลูปทั่วไป ห่วงเล็ก ๆ จำนวนมากเต้นหนึ่งอันใหญ่

โอ้รายละเอียด แต่คุณอาจต้องการพิจารณาเพิ่มไดโอดบางตัวในสวิทช์เมทริกซ์มันสามารถช่วยให้คุณสามารถจัดการกับสองสวิตช์กดในเวลาเดียวกันอย่างมีเหตุผลมากขึ้น

จอ LCD ของคุณอาจว่างเปล่าเนื่องจากความผิดพลาดของ trimpot ควรใช้ตัวต้านทานคงที่ดีกว่าแทน การต่อสายดินไม่น่าเป็นปัญหา

คุณสามารถล้างแทร็คบนสวิตช์เหล่านั้นได้
ด้านล่างซ้ายและขวาของแผ่นอิเล็กโทรดจะเข้าร่วมภายในเช่นเดียวกับด้านบนซ้ายและขวา คุณสามารถเรียกใช้แทร็กอย่างง่าย ๆ ได้โดยตรง (เช่น) B1, B4, B7 และ BX เพิ่มการรวมเข้ากับหนึ่งพินในแต่ละสวิตช์และคุณจะได้รูปแบบที่สะอาด

หลีกเลี่ยงการทำ "เกาะ" กับพื้นดินของคุณ ทุกพื้นที่จำเป็นต้องเชื่อมต่อ คุณสามารถกระจาย R1, R2 และ R3 เพื่อให้แน่ใจว่ามีการไหลเวียนที่ดีขึ้น

เนื่องจากจอ LCD ว่างเพียงบางครั้งและฉันสันนิษฐานว่านี่ไม่ได้มีไว้สำหรับการผลิตจำนวนมากสิ่งนี้อาจจะเพียงพอสำหรับคุณ ฉันยังคงแนะนำบอร์ดสองด้านว่าเป็นทางออกที่ดีกว่า

เพื่อต่อสู้กับอีเอ็มไอโปรดจำไว้ว่ากระแสไฟฟ้าเป็นความกังวลสองทาง หากคุณถูก จำกัด ด้านเดียวให้ปัดเส้นทางกลับในระยะใกล้กัน

ตัวต้านทานแบบอนุกรมที่มีค่าต่ำบางตัวในเส้นทางสัญญาณทำให้วงจรมีแนวโน้มที่จะแผ่รังสีน้อยลง และสัญญาณทุกอย่างที่เข้าหรือออกจาก PCB ควรผ่านตัวต้านทานก่อนที่จะไปยัง IC

ฉันไม่รู้ว่าคุณกำลังจะสร้างสิ่งต่าง ๆ มากมายหรือไม่ แต่ถ้าฉันทำต้นแบบฉันจะใช้กระดานสองด้านพ่นด้านหนึ่งของบอร์ดด้วยการต่อต้านสิ่งนี้จะเป็นเรื่องธรรมดาของพื้นดินรวมถึงแผ่นรองสำหรับการเชื่อมต่อภาคพื้นดิน ทางด้านวงจรและใช้การบัดกรีแบบรูทะลุแบบดั้งเดิม

คุณควรแบ่งสายริบบิ้นออกเป็นสองสายดีที่สุด, ความถี่ต่ำของกลุ่มหนึ่ง, HF ที่อีกกลุ่มหนึ่ง