PCB cok da sart degil.

Mikro Step

Kıdemli Üye
Katılım
25 Eylül 2022
Mesajlar
3,731
Yeni arastirma konum icin uzerinde calisacagim prototip.

1.jpg


MCU da beslemesinin ADC olcumumune olan etkisi konusunda bir calismam.

PCB gercekten onemli mi? Analog besleme pininin dogrudan VDD'ye baglanmasi, RC ve LC filitre uzerinden beslenmesi ve bunun ADC sonuclarina olan etkisi.

Sonuclarini video olarak yayinlayacagim.
 
Komponentler yapisik mi?
 
Devreyi bu sekilde olusturuken cerrahi robotlarin bir benzerinin 50mm x50mm alanda calisabilenini hayal ettim.

Bir cimbiz 0.2mm capli teli tutarken bir baska cimbiz teli asiliyor, bir baska cimbiz tele sekil veriyor bir baska cimbiz telin diger ucunu cipin ilgili bacagina dokunduyor. Minicik bir havya da lehim yapiyor.

Tum bu islemler insan tarafindan minumum eforla mercek altinda elektromekanik sistemlerle gerceklestiriliyor.

Mekatronigin cok guzel bir uygulamasi olurdu.
 
Gecmiste cok yanlis yonlendirilmisiz. Belki de yazarlarin okuz altinda buzag arayisi yuzunden.

Ilk sirada;

Mesela 8 bacakli entegreyi lehimlerken

1,5,8,4,7,3,6,2 seklinde lehimlenirse havya sicakligi cipe uzak noktalardan uygulanacagi icin cipin bozulma ihtimalinin dustugu.

Mantiken evet faydasi vardir. Fakat bugune kadar bu kurala uymadan lehimledigim hic bir cip lehimleme esnasinda isinmadan dolayi bozulmadi.

Ustelik pota, firin ya da sicak havayla lehimlemede de bozulmuyor.

Ikinci sirada

Kisa dalga (2...27Mhz) radyo yapmak cok zordur. PCB kotu cizilirse devre pozitif geribeslemeye nedeniyle osilasyona girer. Bilgisi.

Sirf bu kirli bilgi yuzunden bir kez bile kisa dalga radyo yapmaya tesebbus etmedim.

Simdilerde ise dekuplaj kapasitorleri uzerine kuskularim var. Bir kere kafadan cipin Vdd Vss ayaklari arasina 100nF koymak sart. Bu net ve kesin bir bilgi aksi halde lojik devreler scopla dahi zor farkedilecek voltaj cokmelerinde lojik durumlarini degistirebiliyorlar.

100nya paralel 10n, ona paralel 1n 1uF vs devrenin calismasina olumlu katkisi yok. (Teorik olarak katkisi olacagi uzerinde onlarca satir yazi yazilabilir) Fakat devremizden uzaya yayilacak RF yayilimi azaltmaya yonelik etkileri var.

Gene ayni sekilde MCU nun altina genis bakir sase yuzey olusturmak da devremizin daha iyi islemesine yonelik bir tavsiye degil RF yayilimin siddetini azaltmaya yonelik bir onlem.

Benim en buyuk derdim PWM ile anahtarlanan guc elemanlarinin bulundugu devrelerde ADC ile yapilan periyodik olcumlerde gurultunun PCB cizim teknikleri ile ne kadar azaltilabilecegi.

Tabiki bu durumlarda yollarin nereden hangi malzemelerden gecmesi gerektigi onemli. Ama gercekten de en temel kurallara riayet edilerek cizilmis PCB de sinyaller ADC ile nasil daha dogru olculebilir konusunu deneyimleyerek gormeyi cok istiyorum.

Mesela asagidaki devrede yildiz noktasi olusturarak ADC olcumlerinde gurultu gercekten azalacak mi merak ediyorum.
Normalde bu devrede alt yuzu komple GND yuzeyi olusturuyor ve GND gerektiginde bu GND yuzeyinden baglanti yapiyordum.

2.jpg




Ilk kez bu denli belirgin bir yildiz noktasi olusturdum.

Yapacagim test su sekilde olacak.

ADC girisine 10K//10K gerilim bolucu uzerinden 3.3V/2 gerilimini girip atiyorum 1024 yada daha fazla olcum yaptiracagim.
Ideal bir olcum sonucunda 12 bitde, 1024 olcum yaptiysam bunun 1024 tanesinin de 0x800 olmasini beklerim.

Fakat boyle bir sonuc olmayacagi acik ve net.

Olculen degerleri grafige doktugumde 0x800 merkez olacak sekilde cok dar bir can egrisi grafigi olusmasi lazim. Bu can ne kadar dar ise devrem o kadar guzel sonucuna varmayi bekliyorum.

Bu deneyi en basta verdigim PCB siz telli devrede, yildiz noktali devrede, daha onceki genis GND yuzeyli PCB devrelerimde bir de Bluepill de tekrarlayip bir sonuca varmayi planliyorum.
 
Son düzenleme:
Sonuçları merakla bekliyoruz. Analog girişe alçak geçişli filtre de ekleyecek misiniz?
 
Son düzenleme:
İlk resimdeki devre çok ilginç olmuş, daha önce hiç böyle devre kartı yapıldığını görmemiştim.
Acaba bu şekilde kaç MHz'ye kadar olan işlemcileri çalıştırabiliriz veya işlemcinin hızı fark eder mi?
 
Eger adres ve data bus'i olan islemcilerle calisacaksan tabiki bu tip montajla yuksek frekanslarda calisamazin.

Ilk fotodaki devre 72Mhz de calisan MCU cipi ile yapildi. O uygulamada da cip 72Mhz clock kullaniyor. Fakat tum data ve adres sinyalleri cip icinde oldugu icin prototip amaciyla bu tip devreler yapmakta sikinti yok. Bu tip devrelerin disariya RF yayilimi ve devrenin RF den etkilenme durumu fazla olur.
 
Eger adres ve data bus'i olan islemcilerle calisacaksan tabiki bu tip montajla yuksek frekanslarda calisamazin.

Ilk fotodaki devre 72Mhz de calisan MCU cipi ile yapildi. O uygulamada da cip 72Mhz clock kullaniyor. Fakat tum data ve adres sinyalleri cip icinde oldugu icin prototip amaciyla bu tip devreler yapmakta sikinti yok. Bu tip devrelerin disariya RF yayilimi ve devrenin RF den etkilenme durumu fazla olur.

Cevabınız için teşekkür ederim, sizlerin deneyimlerinden mümkün olduğunca faydalanmaya çalışıyorum.

Peki STM32 F1 işlemci yerine F4 kullanıp 72MHz'de çalıştırıp USB'den flash disk bağlasam, DSI ile bir LCD ekran bağlasam bu şekilde çalıştırabilir miyim? Çalışacaksa boşuna PCB için para ödemeyeyim.

Adres ve data bus'i olan işlemcilere de örnek verebilir misiniz, STM32F4 işlemcilerde yok sanırım
 
Simdilerde ise dekuplaj kapasitorleri uzerine kuskularim var. Bir kere kafadan cipin Vdd Vss ayaklari arasina 100nF koymak sart. Bu net ve kesin bir bilgi aksi halde lojik devreler scopla dahi zor farkedilecek voltaj cokmelerinde lojik durumlarini degistirebiliyorlar.

100nya paralel 10n, ona paralel 1n 1uF vs devrenin calismasina olumlu katkisi yok. (Teorik olarak katkisi olacagi uzerinde onlarca satir yazi yazilabilir) Fakat devremizden uzaya yayilacak RF yayilimi azaltmaya yonelik etkileri var.

Merhaba hocam, burada dekuplaj kapasitörüne paralel bağlanan 10nF, 1nF, 1uF kapasitörlerin EMI'yi azalttığından bahsetmişsiniz. Bunu biraz daha açıklayabilir misiniz? Bu kapasitörlerin değerlerini neye göre seçiyoruz? EMI'yi azaltmak için başka neler yapabiliriz? Teşekkürler
 
Eger ideal kondansatorlerle calisiyor olsaydik oraya atiyorum 1 tane 100nF baglamamiz yetecekti.

Hani RC filitrenin GND ye giden hattina uzun kablo bagladim diye elestirilmistim ya. Iste kondansatorun uzun bacaklari minik bir L gibi davranip RC filitrenin frekans tepkisini yuksek frekanslarda bozar. Ayni zamanda ESR de ayni sekilde filtre cevabini degistirir.

Bu durumda dekuplaj kondansatoru tek degil farkli degerlerde kapasitorlerle olusturularak filitrenin tepkisi bizim arzuladigimiz tepkiye daha benzetilmeye calisilir.

Bu iyilesmeyi network analizer cihazin varsa ya da elinde yuksek band genisligine sahip ve bode cizimi yapan scopun varsa test edebilirsin.

EMI azaltmak icin yuksek frekansda calisan ciplerin altinda kalan PCB bolgesinde GND kapli bakir adacik birakilabilir. Yuksek frekansli sinyallerin/besleme hatlarinin tasindigi kablolara ferit boncuk takilabilir. Sistem izin verdigi surece keskin kenarli sinyaller yumusatilabilir. Sinyaller diferansiyel olarak burulmus kablolarla tasinabilir. PCB de katman sayisi artirilir.

Isin ozeti dv/dt ve di/dt kucuk yapilmaya calisilir.
 
Son düzenleme:
Eger ideal kondansatorlerle calisiyor olsaydik oraya atiyorum 1 tane 100nF baglamamiz yetecekti.

Hani RC filitrenin GND ye giden hattina uzun kablo bagladim diye elestirilmistim ya. Iste kondansatorun uzun bacaklari minik bir L gibi davranip RC filitrenin frekans tepkisini yuksek frekanslarda bozar. Ayni zamanda ESR de ayni sekilde filtre cevabini degistirir.

Bu durumda dekuplaj kondansatoru tek degil farkli degerlerde kapasitorlerle olusturularak filitrenin tepkisi bizim arzuladigimiz tepkiye daha benzetilmeye calisilir.

Bu iyilesmeyi network analizer cihazin varsa ya da elinde yuksek band genisligine sahip ve bode cizimi yapan scopun varsa test edebilirsin.

EMI azaltmak icin yuksek frekansda calisan ciplerin altinda kalan PCB bolgesinde GND kapli bakir adacik birakilabilir. Yuksek frekansli sinyallerin/besleme hatlarinin tasindigi kablolara ferit boncuk takilabilir. Sistem izin verdigi surece keskin kenarli sinyaller yumusatilabilir. Sinyaller diferansiyel olarak burulmus kablolarla tasinabilir.

Isin ozeti dv/dt ve di/dt kucuk yapilmaya calisilir.

Yani dekuplaj kapasitörlerini EMI'yi azaltmak için her entegreye bağlıyoruz, kullandığımız malzemeler ideal olmadığı için farklı değerlerde kapasitörler seçiyoruz.


Bu iyilesmeyi network analizer cihazin varsa ya da elinde yuksek band genisligine sahip ve bode cizimi yapan scopun varsa test edebilirsin.
Pahalı cihazlara benziyor bunlar, ben simülasyonda bakayım buna


EMI azaltmak icin yuksek frekansda calisan ciplerin altinda kalan PCB bolgesinde GND kapli bakir adacik birakilabilir. Yuksek frekansli sinyallerin/besleme hatlarinin tasindigi kablolara ferit boncuk takilabilir. Sistem izin verdigi surece keskin kenarli sinyaller yumusatilabilir. Sinyaller diferansiyel olarak burulmus kablolarla tasinabilir.

Entegrenin altını GND kapladığımız sürece devrede EMI sorunu olmuyor o halde, EMI problemi devreden dışarıya çıkan kablolardan kaynaklanıyor, bunun için de ferit boncuk veya ethernet kabloları gibi birbirine sarılmış kablolar kullanmamız gerekiyor, doğru mu anlamışım?
 
Bunlar kati kurallar degil. Kitaplara bakarsan bunlarin her biri oneri olarak verilir.

Amerika ve Kanada'da Tempest konusunda workshop calismasina katildigimda tak olc, tak olc seklinde denemeler yaptik.

Onemli olan cekic ile nereye tiklayacagini bilmek.

Bu konu benim konum degil. Dikkat edersen klasik bilgileri tekrarliyorum.
 
Bunlar kati kurallar degil. Kitaplara bakarsan bunlarin her biri oneri olarak verilir.
Evet kitaplardan da takip ediyorum ama sizler gibi yıllardır donanım tasarımı sektöründe olan kişilerin deneyimleri de biz gençler için çok önemli.

Amerika ve Kanada'da Tempest konusunda workshop calismasina katildigimda tak olc, tak olc seklinde denemeler yaptik.

Onemli olan cekic ile nereye tiklayacagini bilmek.
O zaman PCB'yi üretip EMI ölçümleri yapıp olmadıysa deneme yanılma yoluyla düzeltmeye çalışacağız.

Onemli olan cekic ile nereye tiklayacagini bilmek.
Bu bilgi de deneyimle elde edilir ancak, o nedenle size sormak istedim.
 
Yani dekuplaj kapasitörlerini EMI'yi azaltmak için her entegreye bağlıyoruz, kullandığımız malzemeler ideal olmadığı için farklı değerlerde kapasitörler seçiyoruz.



Pahalı cihazlara benziyor bunlar, ben simülasyonda bakayım buna




Entegrenin altını GND kapladığımız sürece devrede EMI sorunu olmuyor o halde, EMI problemi devreden dışarıya çıkan kablolardan kaynaklanıyor, bunun için de ferit boncuk veya ethernet kabloları gibi birbirine sarılmış kablolar kullanmamız gerekiyor, doğru mu anlamışım?
Elbette hayat bu kadar toz pemde değil :katil2: bunlar sorunları azaltabilir ama bunları yaptım emc konusu bitti gitti diye birşey de yok emc çok kapsamlı ve tecrübe isteyen bir konudur
 
O zaman PCB'yi üretip EMI ölçümleri yapıp olmadıysa deneme yanılma yoluyla düzeltmeye çalışacağız.

PCB cizen kisinin yolu nasil nerden cekecegi konusunda bilgili olmasi lazim. Yoksa fareyi tikla yolu baslat, fareyi surukle yolu ciz ile olmaz bu is.

Bahsettigim dene yanil PCB de degil.
Kabloyu iletken bandla kapla ve yayilimi olc.
Metal kutunun kapaginin kutuyla opusen yuzeyine bakir conta koy olc. Konnektoru sok yerine filitreli konnektor tak ve olc.
Gibi dene olc calismalari.

Eger pcb yi ciz dene olc yapacaksan isin is.

Prototip kismi haricinde kalan kisimlarla hic ilgilenmiyorum.

Prototip calismasi bittikten sonra bunun uretime hazir hale getirilmesi apayri ayri bir muhendislik biransi.

Buyuk bir uretici firmada calisan arkadaslarimdan biliyorum.
Elektronik anlamda tum tasarimi bitmis bir kartda Endustri muhendisi istedi diye Makine muhendisi tasarimda degisiklik yapiyor.
Makine muhendisi istedi diye de Elektronik Muhendisi PCB de degisiklik yapiyor.

Kisacasi sancili bir surec.
 

Forum istatistikleri

Konular
5,821
Mesajlar
99,359
Üyeler
2,476
Son üye
mrmandos

Son kaynaklar

Son profil mesajları

gruptaki arkadaşlara selamlar. sıteyi bu gün fark ettim. Asansör için 2x7 segment LCD gösterge üretmek istiyorum. acaba bu sayfadaki arkadaşlardan destek alabilirmiyim. LCD nin mantık açılımı ektedir.
deneyci wrote on TA3UIS's profile.
Selam.
Amatör telsiz lisansı nasıl alınıyor?
Lisansı olmayanı forumlarına almıyorlar. :)
Bilgi alamıyoruz.
cemalettin keçeci wrote on HaydarBaris's profile.
barış kardeşim bende bu sene akıllı denizaltı projesine girdim ve sensörleri arastırıyorum tam olarak hangi sensör ve markaları kullandınız yardımcı olabilir misin?
m.white wrote on Altair's profile.
İyi akşamlar.Arabanız ne marka ve sorunu nedir.Ben araba tamircisi değilim ama tamirden anlarım.
* En mühim ve feyizli vazifelerimiz millî eğitim işleridir. Millî eğitim işlerinde mutlaka muzaffer olmak lâzımdır. Bir milletin hakikî kurtuluşu ancak bu suretle olur. (1922)
Back
Top