plan de masse obligatoire ?

[Melodie Nelson]

Bonsoir,

Je souhaite savoir s'il est vraiment nécessaire voir obligatoire de faire un plan de masse sur un circuit imprimé ? Et si oui dans quel cas ?

Dans mon cas j'ai 2 cartes, l'une avec un PIC + des transistors + des CI ( 4093,4081 ) NE555 etc ( rien de spécial sinon ) et la 2ème principalement composée de CI ( 4017, 4093 ) et bornier allant sur des LED.
Le tout est alimenté par une alim à découpage 1.2A, suivi de plusieurs 7805. Les masses des 2 cartes sont évidemment reliées.

Donc est-ce recommandé de faire un plan de masse ? Obligatoire ? Sachant de plus que les cartes sont destinées à être implantées dans une boîte fermée.


PS : si on en fait c'est imposé au bottom ou bien y'a pas de règle ? enfin on fait ce qu'on veut c'est sur....

Merci

[Kalinu]

Salut Melodie.
J'ai effectuer un projet servant a comparer l'effet du plan de masse sur une alimentation a decoupage toute simple de type buck. j'essaierai de rapporter quelques courbes demain.
Le plan de masse sert en effet a faire face principalement aux perturbations electromagnetiques par rayonnement. Il attenue les perturbations rayonnees a assez haute frequence qq Mhz.
Il est utile surtout pour isoler les composants qui commutent dans un circuit et qui generent plus de perturbation que les autres : changement d'etats tres rapides (transistor en commutation avec un gros radiateur ou quartz servant a generer une horloge pare exemple). En general, si l'on ne veut pas mettre de plan de masse mais qu'on souhait uniquement contrer ces les perturbation rayonnees de ces composants, on fais passer une piste reliee a la masse au plus proche et tout autour du composant. c'est une des techniques possibles. mais c'est vrai que par principe, il est plus conseiller de mettre un plan de masse.
il est aussi conseille de faire 2 plans de masse distincts lorsque l'on a un circuit qui comportent une partie analogique et numerique et de relier les 2 a un endroit seulement. Histoire de bien dissocier les perturbations de la partie analogique de la partie numerique et d'eesayer de diminuer l'influence qu'a l'un des circuits sur l'autre.
J'espere avoir repondu a ta question et j'essaie de te ramener quelques resultats obtenus pour que tu puisses bien voir l'effet qu'a un plan de masse.

[Melodie Nelson]

Oui merci par curiosité je veux bien voir les résultats de ton étude.

Sinon j'avoue que ta réponse m'ennuie car du coup je me sens obligé de faire un plan de masser et ça me fait bien ch... .

Enfin c'est vrai que j'ai plein de chenillards qui tournent à des vitesses précises et ça serait la cata qu'une vilaine perturbation vienne perturbater tout mes beaux chenillards.

Good night

[f6bes]

Bjr mélodie....
Un PLAN de masse à l'AVANTAGE de bien fixé le niveau "zéro" du montage.
Des longues pistes de masses réunies ensemble qq part sur le montage font que
l'on n'a pas PARTOUT le meme potentiel "de masse".
D'ou parfois qq ennuis d'accrochage, de bouclage intempestif et autres "joyeusetés", pas toujours facile à maitriser par la suite.
En signaux rectangulaires et en HF vaut mieux avoir un BON plan de masse.
Bonne journée

[Melodie Nelson]

Yo,
Ok ok merci bien
Mais, je vais peut-être dire une connerie mais tant pis, est-ce que c'est possible de faire le plan de masse sur la partie TOP ( le côté composant ). ?? Je sais bien qu'on fait ce qu'on veut, mais est-ce que ça se fait ?
Parce que j'avoue que je suis pas un soudeur de ouf, et donc pour souder les pattes des composants du côté composant, c'est moins facile et je fais un boulot dégueulasse... ...
Donc ?

Merci

[nanard]

Bonjour tous le monde

Il est vrais qu'n plan de masse est toujours intéressant à faire pour plusieurs raisons:
-évite les perturbations EM.
-use moins le perchlorure de fer.

Mais attention à ce que l'on fait, pendant mais étude j'ai étudié la CEM (Compatibilité ElectroMagnétique) et celon à quoi ressemble le plan de masse il peut influer sur le circuit.

Si j'ai bien compris ton projet tu veux réalise un chenillard, je pense que le 555 va servir d'horloge et le 4017 (qui est un compteur si je me souvient) va te servir à allumer ou éteindre des LEDs.
Je pense que le plan de masse n'influencera pas ton montage mais il n'est pas obligatoire.
Peux tu nous donner le schéma et/ou le PCB?
@+

[Melodie Nelson]

Je joins les schémas ( je suis en train de réaliser les PCB ).

Cependant ils vont être diffcilement compréhensible comme ça, étant donné que j'ai beaucoup de netlabel.

En gros :

Carte 1 : 2 * 7805 , avec le connecteur pour cordon d'alim en entrée (9V 1.2A ) . Un 7805 est exclusivement pour alimenter un moteur et charger une pile à combustible ( là où on peut voir les 3 transistors ) . L'autre 7805 s'occupe de l'alim du PIC et des autres composants : 3 NE555 pour 3 horloges diférentes ; 4 4081 dont les entrées sont une sorties du PIC + une des 3 horloges ; les sorties des 4081 vont sur le bornier IDE qui va sur l'autre carte.

Carte 2 : un 7805 qui s'occupe de l'alim des chenillards ( 17 chenillards composé de 18 LED chacun donc de 2 4017 ) ; le bornier IDE ; 2 bargraph piloté par LM3914 .

Donc voilou, verdict ?

[polo974]

expérience1:
un 8086, avec son latch d'adresse et son buffer de donnée proto wrappé, pas de plan de masse: les adresses se perdaient quand le buffer de data se retournait pour écrire. la masse faisait un bon tel que le latch voyait un strobe. -> plan de masse plus de pb.

expérience2:
une carte avec 300 (oui, 300) DIP20 en 74F... et autres gourmands, "plan" de masse en peigne, des registres changeaient de valeur alors que l'horloge ne bougeait logiquement pas... En fait, la masse de circuit générant l'horloge "sursautait" quand toute la bande de circuit où il se trouvait bougeait.
-> plan de masse matricé (lignes en X et en Y, reliées aux croisements).

expérience3:
une carte hf: là, la masse est à considérer comme un composant plus ou moins continu...

Donc si routage 2 faces, il y a une face plutôt en X, et l'autre plutôt en Y, pour le plan de masse, c'est pareil, et bien relier les morceaux (un bout de "masse" flottant ne sert à rein) et pas qu'à un bout.

Ensuite, ça se complique, quand il y a de l'analogique et du numérique ou encore pire:
2 alims 5V superposées (0V, 5V, 10V) avec si, si, j'ai osé, de la HF au premier et au 2ème étage (2.4GHz, 480MHz et 433MHz...). Du coup, il y avait 2 plans de "masse" HF... Chaud, très chaud...

[Melodie Nelson]

bon bon ok, je suis convaincu, je vais en faire un

mais alors j'ai encore 2 questions :

1) est-ce que ça pose problème de faire le plan de masse côté composant ?
2) s'il est fait côté bottom, est-ce que c'est "pas trop grave" si le plan de masse ne recouvre totalement le bottom car il y'a d'autre pistes avec ? ( car je vais sûrement être obligé de mettre des pistes des 2 côtés si je ne veux pas une plaque d'1 mètre carré)

[polo974]

bon bon ok, je suis convaincu, je vais en faire un

mais alors j'ai encore 2 questions :

1) est-ce que ça pose problème de faire le plan de masse côté composant ?
2) s'il est fait côté bottom, est-ce que c'est "pas trop grave" si le plan de masse ne recouvre totalement le bottom car il y'a d'autre pistes avec ? ( car je vais sûrement être obligé de mettre des pistes des 2 côtés si je ne veux pas une plaque d'1 mètre carré)

Tu peux répartir ton plan de masse sur les 2 faces, à condition de bien veiller que les morceaux soient relié entre eux et plutôt deux fois (ou plus) qu'une. En gros des vias (liaison dessus/dessous) à chaque fois qu'ils se superposent. Ensuite, à toi de définir l'isolement afin de l'écarter de façon confortable de tes soudures et éventuellement ouvrir des fenêtres si besoin.

En plus, un plan de masse sur le dessus, c'est sympa pour prendre la masse pour des mesures.

[f6bes]

Bjr mélodie..
C'est tout de meme pas la mer à boire que de réaliser un plan de masse !!
Tous les logiciels de CI permettent de "remplir" les parties inutilisées.
L'idéal c'est d'avoir un logicile qui gére les plans de masses, mais meme à la "main" il n'y en a pas pour une éternité !!
Un exemple.
Bonne journée

[Melodie Nelson]

Oui oui j'ai fini par en faire un et il s'avère pas mal ( à mes yeux ) . ( voir fichiers joints )

Mon soucis c'est que du coup j'ai plus (sse ) de connexion qui se font sur le côté composant, donc plus embêtant à souder...

[Kalinu]

Pour tout ceux qui se posent encore des questions sur l'effet du plan de masse mais aussi du filtrage, voici un exemple des harmoniques qu'un hacheur de type Buck de petite puissance (20Watts) pouvait renvoyer sur l'alimentation.
Vous pouvez voir sur la première image le montage buck sans plan de masse.
Sur la 2ème image le meme montage buck mais avec 1 plan de masse coté cuivre. Ce que l'on peut noter c'est que le plan de masse attenue les frequences plus ou moins hautes (Jusqu'à 5MHZ il est assez efficace).
Sur la 3ème on peut voir les perturbations sur une plus large bande de fréquence lorsqu'il n'y a aucun plan de masse ni filtrage.
Sur la dernière, toujours le meme montage buck mais cette fois ci avec en plus du plan de masse, 2 filtre en PI a l'entrée et a la sortie du convertisseur.
Il reste toujours un harmonique qui est situé à 100Khz qui est la fréquence de découpage du convertisseur.
Voila si vous avez d'autres question au sujet du plan de masse ou sur l'étude dont j'ai pu faire partie, pas de problème bibi est la!!!

[jum0034]

salut,
je suis en train de realiser un hacheur buck , et a la commutation de mes mosfet il me laisse passer du courant pendant 800ns. ce qui veut dire qu a chaque commutation de mes deux mosfet sur le montage ,leur courant se rencontre , et sa chauffe, je croit que sa peut venir de la caracteristique de mes mosfet ,mais j avais pas penseé au plan de masse , si tu a de info sa serai cool

[lil-vince]

Bonjour,

Une question que je me suis souvent posée: pourquoi les pins traversantes reliées à la masse sont reliées par des "étoiles"(plusieurs pistes) au lieu d´être "fondues" dans le plan de masse???

Sinon, pour moi aussi, il est toujours préférable de faire un plan de masse pour avoir une faible impédance et donc une meilleur équipotentialité, mais je manque de réelles connaissances en CEM et il y a toujours des gens qui parlent de boucles de masse, etc...