Svenska ElektronikForumet

Har lite problem med att min µp (atmega328) gärna vill starta om lite då och då, troligen pga störningar från ett rc-servo som den styr. Allt sitter på ett egenritat kort vars design är helt uppåt väggarna, inser jag efter att ha läst på lite om hur matningen borde sett ut.

Jag använder jordplan som jag döper till GND i Eagle, men då jag även drar GND direkt till µp så kopplas jordplanet direkt till processorn när jag routar. Och det är väl inte så himla bra, har jag förstått nu. Hur gör ni för att undvika detta i Eagle?

Eller enklare uttryckt hur ska man rita i schemat samt hur ska man dra ledningarna för att säkra en stabil matning till en µp? Ponera att man också vill mata ett gäng servon från samma kort.

Kör du ditt servo på samma spänning som µC:n?
Om så, gör om, gör rätt.
Du måste ha olika källor som du driver din strömkrävande laster och de som du driver din µC med.

Nu när servot flyttar sig så drar det en massa ström vilket skapar spänningsfall till din µC eftersom ledarna är resistiva.
När ditt servo slutar dra ström så ökar spänningen på din µC eftersom ledarna är induktiva.

Så du får en massa rippel som går in i processorn=inte bra.

Det kan räcka med ordentlig (d.v.s "tillräcklig") avkoppling av matningen.
Går inte att säga mer om än så eftersom det saknas info om det...

> så kopplas jordplanet direkt till processorn när jag routar
Ja, men det är väl bra? Hur ville du annars göra? Dra GND via en smal liten slinga till processorn?

Jo samma matning till servo och elektronik, batteri tex. 4xAA. Det måste väl gå att få till.

Och vad jag förstår så ska man dra en smal slinga (med avkopplingskondensator på) till µP, och då antar jag att samma sak borde göras till matningen av servona, just för att undvika att spikar (både från servon och µP införs direkt i jordplanet. Är jag ute cyklar?

ALla kretskort jag nånsin sett har jordplanet rakt in i processorn. Tvärt om verkar det som att ju mer störande kretsen är (t.ex. en buck-omvandlare) desto viktigare att det är bra jord direkt under kretsen.

Jag misstänker mer att VCC är dåligt dragen. Vill man inte ha spikar eller dippar in den vägen så kan man koppla den via en induktans och sedan givetvis en eller flera avkopplingskondensatorer. Matningen till reläer/motorer etc. ska aldrig gå vägen förbi en processor, utan ska helst dras separat från strömkällan.

En bild säger mer än 1000 ord.

Se http://www.atmel.com/dyn/resources/prod ... oc2521.pdf

Där i kapitel 2 beskrivs Power supply till µP och vad jag förstår ska GND inte dras direkt till jordplanet.

Vitsen med ett GP är just att det inte ska vara uppdelat och segmenterat. Själv ritar jag alltid alla ledare först och lägger sedan på GP, på det vis är jag säker på att det inte finns öar utan kontakt. Men då måste jag sätta clearing på GND-ledarna till 0,00, annars smälter de inte ihop med GP. (Kör inte Eagel!)

Svårare är det att placera avkopplingen vid processorn och ska man dela på strömmen med mekaniska saker som ger störningar är det än mer knepigt men definitivt inte omöjligt!

Viktigt är att dela upp VDD ganska snabbt så att den går till mekaniken och filtret - för något filter måste man ha. Filtret kommer man långt med om det består av en elektrolyt parallellt med en 100nF keramisk kondensator på ingångssidan, sedan en induktans som klarar strömmen som elektroniken behöver och på µC-sidan har man åter en elektrolyt + en 100nF keramisk. Sedan har man en keramisk 100nF för varje krets, placerat med så korta och raka ledare mellan GND & VDD som praktisk möjligt.

Så länge som VDD inte sjunker under elektronikens lägsta möjliga drivspänning ska det då fungera.

Det första stycket hängde jag inte med på riktigt, du drar ledningar först och sedan gjuter ihop alltihopa med jordplanet...

Jag har bara använt 100nF vid µP och det var inte tillräckligt. Ska köra på ditt lite mer avancerade filter vid nästa försök. Tackar för det.

I EDWinXP ritar jag först alla ledare och kör Connectivity Check. När den är OK är allt ansluten enl. scheman. Sedan placerar jag GP vid att välja att placera koppar och se till att det är GND det är ansluten till, på det vis blir det en GP. Men alla ledare startar med en viss clearing som säkrar att de inte kortsluter med annat, på alla GND-ledare måste jag då ställa den till 0,00 och då "smälter" GP + ledare ihop.

Placerar jag bara en GP kan den fint ansluta till aktuella ledare men jag är inte säker på att det inte bildas isolerade öar vilket ju vill vara dumt. Connectivity Testen tror att allt är OK, GP är ju GND per definition så alla är anslutna... Och ja, tråkig erfarenhet bakom detta sätt.

Aha.. det är detta du tänker på?

. The whole ground plane will act as an antenna for
the noise, instead of only the high current loop. This will be the case if the power and
ground pins are connected directly to the planes (typical for hole-mounted
components) and the decoupling capacitor is connected the same way.

Det var ju knepigt. Jag sätter avkopplingskondensatorn så nära jordbenet som möjligt, men jag kan låta detta smälta samman med jordplanet.

Oavsett, så är det inte det som stör processorn - utan vad de pratar om är hur processorn stör omgivningen.

Nej, det är inte vad jag tänker på! Störningar är bara störningar om de stör! Att en GP kan samla in mer störningar från omgivningen är klart men störningarna blir bara till störningar om det blir problem på kortet och med rätt avkoppling på matning och in- samt utgångar blir det ingen problematiska differenser - vilket är det viktiga.

Citatet måste antingen vara plockat ut ur ett större sammanhang eller komma av en person som inte är helt med på hur allting fungerar...

Jag tog citatet från kapitel 2 i application-noten som Gimbal länkade till ovan. Jag ville bara veta vad det var han hade läst för att få uppfattningen att processorns GND-pinne skulle vara avskild från jordplanet.

Nja, jag läser det på ett annat sätt.

GND-pinnen ska vara kopplat så tät med GP som möjligt och avkopplingskondensatorer ska vara placerat så att ledningarna är så korta och raka som möjligt.

De skriver även om tillfällen där analog GND är skiljd rent avstörningsmässigt från digital GND och där är citatet ifrån.

Såhär har jag fått lära mig.

Man behöver använda flera jordar. En för processor, och en för kraftigare grejer (power_gnd). Man kan även ha en analog jord och jord för andra känsliga signaler. Man ansluter inte jordarna med varandra i schemat, utan endast i layouten. Jorden för de kraftigare grejerna gör man så kort och så liten som möjligt, så att den inte sänder ut EMI.

Jordarna kopplas ihop i en punkt som kan anses vara stabil, d.v.s den ligger på någorlunda samma potential oavsett hur mycket dom kraftigare grejerna lever om.