Resonator 20 MHz, SEHR KLEIN 2,5x2x1,1 gesucht

**oberallgeier** · 29.05.2019, 16:12

.. ich verwende bei meinen Controllern gern den internen RC Oszillator. Die sind meist völlig ausreichend von der Genauigkeit ..

Stimmt ja im Prinzip. Aber ich will ein PWM-Signal auswerten, nicht zuletzt nen Standard-Servopuls, und da ist mir die Auflösung von deutlich unter 1 µs schon wünschenswert. Rechne: Der Servopuls hat durchschnittlich 1 ms - das gibt bei 1 µs Auflösung grad tausend Digits - oder korrekter: die 1ms .. 2ms - Pulsdauer sind dann grad mal 1000 mögliche Werte. Klingt viel - ist aber nicht Stand der Technik. Und 20 MHz sind mehr als doppelt so schnell wie 8 MHz. Und UART von "Quarz" zu "Quarz" geht auch recht ordentlich (wenns mal UART werden soll).

Zitat von White_Fox

Wenn es nicht geheim ist, kannst du ja mal den Schaltplan und das Layout posten. Je nach dem ob du selber ätzen willst oder fertigen läßt ..

Nein, das ist nicht geheim - nur sind meine Platinenauslegungsfertigkeiten recht besch...eiden. Die erste "richtig" Platine, fremdgefertigt (Seeed) hatte Platz ohne Ende - und hatte mächtig Spass gemacht. Auch die Neue wird vermutlich bei Seeed gemacht - oder sonstwo im Land des Lächelns. Nachdem ich mittlerweile auch mal nen babyorangutan von 328P auf 328PB-QFN umgelötet hatte und fast alle meine nanoclones nen 20MHz-Resonator drauf bekamen dachte ich . . . ein bisschen ein fummeliges Projektchen wär ja mal was.

Code:

Aufgabenstellung                       Stand 29Mai19-16:20

Platine mit Controller und Motortreiber
Treiber für 1 oder 2 Motoren
Maximale Last 2+A
IC-spannung <3,3V .. 5+V
IC-Motorspannung ca. 2V .. ca. 12V
PWM-Frequenz bis > 20 kHz (Hörgrenze)
Eingangssignal: a) "Standard" - Servosignal: GND-Vcc-Sig
                   mit Vcc = Vservo 6+V
                b) Analogsignal z.B. von Spannungswandler
                   auf ADC
        c) Ausbaumöglichkeit (Umbau): UART-Telegramm
Abmessung
Forderung - sehr klein
gewünscht - passend für kleinere Servos
Wunsch (anfangs) - kleiner 10mm x 18mm  (ungefähr, nach Möglichkeit)

Und das ist mehr Fummelarbeit als ich dachte. Aber irgendwie macht mich das Projekt an (auch wenns nicht 24-7 läuft, nicht mal ninetofive). Und mittlerweile komme ich schon an Größen die ich vermutlich noch löten kann. Also ich hoffe mal dass sich das Amüsement über den aktuellen (Planungs-) Stand in Grenzen hält - hier mal jpg´s von den Eagleseiten (Files sind natürlich auf Wunsch erhältlich - aber es ist noch alles in Arbeit).

Das Board . . . . . Bild hier

Schaltplan. . . . . Bild hier

Bildschirmdumps wie immer in der Forums-Vorschau verlinkt.

Und erstmal danke für Eure Hilfe und Ratschläge.

**White_Fox** · 30.05.2019, 19:16

Nö, Bilder sind schon ok. Mit Eagledateien kann ich wenig anfangen oder muß sie erst in Altium importieren.

Wenn du mir ein paar Bemerkungen zum Schaltplan gestattest: Netze wie GND oder Spannungsversorgung kann man auch über Symbole bilden und muß die nicht durchverdrahten. Das macht deinen Schaltplan deutlich besser lesbar.

Ansonsten: Auf AREF müßtest du eigentlich verzichten können, der Controller müßte auch eine interne Referenzspannung zur Verfügung stellen. Ich hab es jetzt zwar nicht geprüft, aber selbst die AVRs haben sowas. Und eine bessere Spannung muß man erstmal erzeugen, das ist auch nicht ganz so einfach. Die interne Vref dürfte jedenfalls besser (z.B. temperaturstabiler) sein als die LC-gefilterte Versorgungsspannung. Und spart dir zwei Bauteile.

Dein Schaltregler verlangt noch nach etwas Beschaltung...da fehlen noch eine Drossel und ein paar Kondensatoren. Vielleicht wäre es günstig für dich, eine vierlagige Platine zu machen und das Bezugspotential sowie die Versorgungsspannung als ganze Fläche auszuführen. Einerseits werden dir zwei Signallagen das Routen wohl sehr vereinfachen, andererseits werden dir die zwei Versorgungslagen helfen, deine Versorgungsspannung besser zu filtern. Die Kapazität ist zwar gering, aber die parasitäre Serieninduktivität auch. Mit diesem Konzept könntest du z.B. Abblockkondensatoren und Speicherkondensatoren deines Schaltreglers zusammenfallen lassen. In Summe spart das nicht unbedingt viele Bauteile, jedoch ist die Wahrscheinlichkeit, das deine Schaltung funktioniert, höher.

Und über doppelseitige Bestückung könntest du mal nachdenken. Das könnte dir auch einiges erleichtern.

**oberallgeier** · 31.05.2019, 09:44

.. Netze wie GND oder Spannungsversorgung .. macht deinen Schaltplan deutlich besser lesbar ..

Glaub ich sofort, das kenne ich. Und ich habe mangels Übung damit ein Orientierungsproblem :-/. Ok, ich werd es mal versuchen.

.. Auf AREF müßtest du eigentlich verzichten können .. hab es jetzt zwar nicht geprüft, aber selbst die AVRs haben sowas .. spart dir zwei Bauteile ..

Stimmt, daran hatte ich nie gedacht. Aber wenn ich richtig liege sind 1023 Digits von 1,1 V genausoviel Digits wie von 5V. Allerdings schreibt das Datenblatt des mega328: ".. The internal voltage reference must be decoupled by an external capacitor at the AREF pin to improve noise immunity .." - also doch wieder Bauteile . . .

.. Dein Schaltregler verlangt noch nach etwas Beschaltung...da fehlen noch eine Drossel und ein paar Kondensatoren ..

Ohh. Als Vorlage/Richtlinie hatte ich den Schaltplan des babyorangutans von Pololu genommen, der hat nen Haufen Kondensatoren - aber ne Drossel nur vor AVCC. Ok, hatte gerade gesehen: das Datenblatt von TI (Seite 1, Seite 19) schreibt drei Kondensatoren vor.

.. und das Bezugspotential sowie die Versorgungsspannung als ganze Fläche auszuführen ..

Daran hatte ich bisher nicht gedacht. Ich hatte zwar bisher bei meiner eigenen Platine GND als "Restfläche" aber da gibts ja noch ne Seite. Danke.

.. eine vierlagige Platine .. Und über doppelseitige Bestückung könntest du mal nachdenken. Das könnte dir auch einiges erleichtern.

Vierlagig wäre schön, ja (Vatertag war bei mir ein Routingmarathon) aber mein Gratis-eagle, in dem ich mich noch ziemlich mühevoll zurechtfinde, lässt nur zwei Lagen zu. Und doppelseitig hatte ich schon angedacht.

Ich sehe schon, da liegt noch etliches vor mir. Zum Glück gibts keinen Zeitdruck und manchmal gehts nach ner Pause auch besser voran.

Danke für die ausführlichen Ratschläge!

**White_Fox** · 31.05.2019, 15:25

Zitat von oberallgeier

Vierlagig wäre schön, ja (Vatertag war bei mir ein Routingmarathon) aber mein Gratis-eagle, in dem ich mich noch ziemlich mühevoll zurechtfinde, lässt nur zwei Lagen zu.

Vielleicht wäre es für dich besser, mal ein anderes CAD zu versuchen. Ich persönlich empfinde die Bedienung von Eagle einfach als furchtbar, ein anderes Programm kann höchstens noch genauso mies sein. Im mikrocontroller.net schreiben auch einige Herren im fortgeschrittenen Alter, die von KiCAD recht angetan sind (und vorher mit Eagle gearbeitet haben). Ansonsten bietet Altium auch etwas Kostenloses für Hobbybastler an, nennt sich Circuit Maker. Und dann gibt es noch etwas von DesignSpark.

Alle drei Programme unterstützen 3D-Konstruktion deiner Leiterkarte und unterliegen, soweit ich das sehe, keinerlei Beschränkungen wie maximale Abmaße oder Anahl der Layer. Und ich bin mir sicher, daß jedes davon besser zu bedienen ist als Eagle. DesignSpark (und wahrscheinlich auch Circuit Maker) erfordern eine Registrierung irgendwo, und beim Circuit Maker bist du lediglich darin beschränkt, daß du nur zwei Projekte lokal auf deinem Rechner speichern kannst. Du kannst zwar mehr Projekte erstellen, aber die speichert dann Altium für dich auf deren Server.

DesignSpark:

KiCAD:

Circuit Maker:

Du siehst-es gibt schon objektive Gründe für besseres Werkzeug.

**oberallgeier** · 31.05.2019, 16:03

Vielleicht wäre es für dich besser, mal ein anderes CAD zu versuchen .. empfinde .. Eagle einfach als furchtbar .. Herren im fortgeschrittenen Alter .. von KiCAD recht angetan ..

Gleich mehrere Dinge sooo genau auf den Punkt gebracht! Alle Achtung. Also musssollwerdeich erstmal back to the roots - oder boots - und erstmal umschulen. Ist ja auch Recht und mann lernt ja nie aus - so lange man lebt *gg*. Danke für die Geduld, die Ratschläge und die CAD-Empfehlungen.

Ohhh Mann - dabei ist es ziemlich sicher, dass das GAFOR (Gebiet 83) grad immer besser wird. Aber eigentlich sind Outdooraktivitäten fast immer aufs Tageslicht beschränkt.