Routage Microcontroleur / Plan de masse analogique / numérique- Conseils

[invite3c35244f]

Bonjour,

j'utilise dans mon prochain projet un PIC24F (PIC24FJ256DA206), et je dispose de plusieurs alimentation, car j'ai une partie analogique et une partie numérique (alimentation réalisée via une alimentation DC/DC isolée) donc 2 plans de masse différents, par contre, au niveau du routage, ou dois-je relier la liaison des 2 plans de masse:
- au niveau du microcontroleur?

-j'imagine qu'il y a des docs pour la réalisation du routage autour du microcontroleur? (j'ai déjà trouvé des infos pour le routage autour du quartz dans la docs, mais rien d'autre...

Merci d'avance pour vas conseils,

Bonne journée à tous
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[gcortex]

Normallement, il faut relier les 2 masses par une self de choc (juste un fil dans une ferrite)

[invite3c35244f]

Bonjour Gcortex,

Normallement, il faut relier les 2 masses par une self de choc (juste un fil dans une ferrite)

Et ça je peux le faire n'importe où? (au plus proche du microcontroleur? ... ?)
Mais il n'y a pas de risque de créer des différences de potentiels ou autres? (je raconte peut-être n'importe quoi...)

Et sinon, connais tu des documentations sur le routage des microcontroleurs?

Merci d'avance

[inviteeb160de1]

je dispose de plusieurs alimentation, car j'ai une partie analogique et une partie numérique (alimentation réalisée via une alimentation DC/DC isolée) donc 2 plans de masse différents

Attention, ce n'est pas ce qui est préconisé par les labos de CEM.
Le meilleur plan de masse est celui qui est plan, unique et continu. Si tu peux utiliser une couche de ton PCB uniquement pour cette tache, c'est l'idéal. Sinon tu mets des plans sur les deux faces, que tu relies par des vias le plus possible, notamment autour des pistes sectionnant les plans.
Le fait de séparer masses analogique et numérique c'est la vieille école, et bien qu'elle puisse résoudre certains problemes, elle en crée d'autre (problemes d'equipotentialité car j'imagine que ta partie analogique communique avec ta partie numérique).
L'idéal reste d'utiliser un seul plan de masse, et de bien séparer sur ton circuit les zones numériques et analogiques (ne pas les eparpiller, les perturbations par les alims ne doivent pas se mélanger).

Aurélien

[A voir en vidéo sur Futura]

[bobflux]

+1 pour aurélien.

Tu as un ADC 10 bits, ce n'est pas très exigeant (enfin ça dépend de l'amplification qui est devant...)

Il faudrait plus de détails.

[xberger]

+1 pour Aurélien

Toujours se demander avant le routage d'une carte ce qui est potentiellement perturbateur et ce qui est sensible.

En perturbateurs, il y a en 1er les commutation de puissance (alim à découpage, ouverture/fermeture d'un relais, émission RF, ...) puis les signaux numériques rapides (horloge, bus, ...)

En sensible, ce sera les petits signaux analogique et les entrées des quartz

Donc :
- 1 seul plan de masse
- éloigner les composant analogiques et les pistes sensibles du reste et de l'alimentation à découpage


Xavier

[invite3c35244f]

Merci à tous,

je vais donc suivre vos conseils:

- un seul plan de masse
- séparer les composants analogique des composants numérique
- isoler les éléments sensibles

Merci encore

[inviteeb160de1]

Le plan de masse le plus continu possible.
Bien reperer les chemins que prennent les courants de masse les plus importants et eviter d'entailler le plan sur ces chemins.
Et puis filtrer les alims pour éviter que les perturbations se propagent d'un étage à l'autre par ce biais.

Bon courage
Aurelien

[invite3c35244f]

Bonjour,

bon, je reviens vers vous...

car de mon jeune age, j'ai aussi demandé conseil à un ancien de mon entourage, et il m'a dit que la meilleure chose, c'est d'avoir 2 plans de masses séparés!! reliés en un point proche du convertisseur A/N...

Je ne sais pas vers quelle solution me tourner... et cela vient jouer sur mon schéma élec:
-soit je fais 2 plans de masse différents reliés en un point, et là alors, j'utilise un convertisseur DC/DC isolé pour alimenter la partie numérique et je relie les 2 plans de masses en un point,

-soit je fais un seul plan de masse continu (couche complète / circuit multicouches probablement), et là, en ce qui concerne l'alimentation, je peux utiliser un régulateur 5V "classqiue", et ça me reviens à moins cher...

Je ne sais pas qui écouter...

Merci d'avance pour vos conseils...

[bobflux]

Ta partie analogique mesure quoi ?

[inviteeb160de1]

j'ai aussi demandé conseil à un ancien de mon entourage, et il m'a dit que la meilleure chose, c'est d'avoir 2 plans de masses séparés!! reliés en un point proche du convertisseur A/N...

C'est normal qu'il te dise ça, car c'est la solution vieille école, et celle que tu rencontreras sur le net et dans les forums. J'ai moi meme commencé comme ça (et pour tout diçre, avec des ADC sigma delta, c'etait bien le bordel et pas efficace !). Ton pote il est bien mignon mais il faudrait qu'il détaille le "reliés en un point proche du convertisseur A/N". Tout réside dans la précision pour cette méthode.

Le conseil que je t'ai donné provient de labos de CEM, et au prix où on les paye et au vu de leur argumentation, tu peux me ramener autant de vus de vieux que tu veux, j'oublie l'ancienne méthode...

Aurélien

[invitec02d19db]

"au prix où on les paye"
Désolé je devais réagir là dessus. Je bosse tous les jours avec des consultants informatiques, et je peux te dire que le "prix ou on les paye" est tout sauf un critère...en tous cas certainement pas un critère de leur compétence.
L'argumentation par contre, ça je dis pas, c'est déjà beaucoup plus sérieux si tu peux la comprendre et que ses points sont vérifiables. (et vérifiés!)

[inviteeb160de1]

On va pas commencer à parler du prix des experts CEM, ça va m'enerver moi aussi
Mais par contre je crois davantage à leur argumentation qu'à la simple habitude de séparer les masses, comme si le simple fait de séparer les plans résoudraient les problemes...

Aurélien

[invite3c35244f]

Bonjour à tous,

Ta partie analogique mesure quoi ?

-Mesure de courant (issu d'un shunt 100mV)
-Mesure de tension (50V max)

Bon, je crois que je ne vais faire qu'un plan de masse:
-Plan continu (une couche complète du CI)
-Regrouper les éléments analogiques ensemble et idem pour le numérique.

Et ça me fera faire l'économie d'un convertisseur DC/DC 5V isolé...

Merci pour vos suggestions encore!
Bonne fin de journée à tous

[inviteeb160de1]

Si effectivement tu peux avoir une couche réservée exclusivement à la masse, c'est l'idéal !
Pour info je travaille sur une carte où je commute du 24A, je fais la mesure avec un shunt 500µOhms, donc mon ampli current sense travaille avec seulement quelques mV en peine échelle, et je n'ai pas de soucis, avec un seul plan GND non coupé, et en soignant les retours de masse de la puissance de manière à ce qu'ils ne passent pas (pour la majorité) au niveau du shunt et des amplis analog.
Tes pistes sensibles, si elles passent pres de la puissance ou du numérique, doivent partager le minimum de surface possible avec elles, et être perpendiculaires au sens du courant si possible.

Aurélien

[bobflux]

-Mesure de courant (issu d'un shunt 100mV)
-Mesure de tension (50V max)

J'ai grosso modo une carte avec la même chose (et 4 convertisseurs à découpage plus un pont en H de 1A / 15kHz). Le 5V analogique et numérique (c'est le même) provient d'un convertisseur à découpage. Et la mesure du courant sur le shunt à 50mV est stable à moins de 1 LSB (ADC 10 bits). Pour une mesure de tension de 50V avec un ADC 10 bits, la précision des résistances est largement pire que le bruit... C'est un bête double face, mais le plan de masse est d'une seule pièce, et layout soigné.

Si tes courants sont très élevés il faut faire encore plus attention...

[invite5637435c]

Désolé pour le déterrage mais cette discussion le mérite.

La physique n'est pas un truc de vieux sorcier, il y a des règles et des lois qui conditionnent TOUS les choix à faire.

Concernant les plans de masse c'est le même topo, seulement il faut aussi accepter de se coltiner un peu la théorie qui va avec avant de décider ceci ou cela en sortant des arguments aussi peu fiables que sont le prix des gens que l'on paye ou j'ai fait ci ou ça il y a 50 ans et ça marchait bien etc.

Il y a ce qu'il faut faire et ce que l'on peut faire selon telle ou telle contrainte.
C'est 2 choses différentes également.

Evidemment qu'il y a des règles et des explications concrètes, même si bien souvent c'est à chaque cas un cas particulier selon beaucoup de critères du plus évident au plus subtil qu'il faut prendre en compte.

Si certains sont prêts à se faire mal au crâne j'ai de la bonne littérature de spécialiste de compétition sur ce sujet et vous verrez que ce n'est pas de la magie noire mais bien concret tout ça et pas si sorcier.

@+

PS: jorg1n ne perd pas de vue que le forum n'est pas l'anti-chambre des boites où tu bosses, j'aimerai assez te voir aussi aider les petits jeunes comme toi qui débutent...