PCB Trace Größe und Abstand?

Ich will mir PCBs anfertigen lassen, mit denen ich einen Switcher für E Gitarren Effekte baue. Im Prinzip wird da der Weg, den das Gitarrensignal geht durch kleine Relais geändert. Ich will die PCBs bei JLCPCB bestellen mit 1oz Kupfer.

Die Gitarre hat maximal ca 0,15V als Ausgang und ich vermute mal eine sehr geringe Stromstärke. Wie dick sollte ich die Tracks machen und welchen Abstand sollten sie haben, damit das Signal sauber geleitet wird und sich keine Signale in den Tracks induzieren?

2 Antworten

easylife2

06.07.2023, 18:55

Standard-Breite bei den günstigen Anbietern ist heute meist 0.2mm, min. Durchkontaktierung 0.3mm.

Abstand je nach vorhandenem Platz.

1mm zwischen den Traces ist schon ganz gut, je mehr desto weniger Übersprechen. Was sich auch lohnt ist eine PCB Lage komplett mit GND als Shield zu verwenden und auch zwischen unterschiedliche Audio-Leiterbahnen bzw. links und rechts davon eine Leiterbahn mit GND als "Guard Trace" zu verlegen und ca alle 10-20mm mit einer Durchkontaktierung auf den GND Layer zu verbinden.

Update:

So in der Art platziert wäre es sehr einfach, Audio und Relaisansteuerung sauber zu trennen und im unteren Teil springt es einem ja schon ins Auge, wie es zu routen wäre. Oben könnte dann man mit der Anordnung der Klemmen vermutlich schon vieles zur Entflechtung beitragen.

Bild zum Beitrag

RANGObro

Fragesteller

06.07.2023, 18:57

Ich habe ein PCB designed mit 0,5mm und so viel Abstand wie möglich. Ich lade gleich mal ein Bild hoch. Glaubst du das reicht, damit die Signale ordentlich geleitet werden?

easylife2

06.07.2023, 20:39

@RANGObro

Für Audio sind 0.5mm mehr als ausreichend (da könnte man 0.5A Strom drüber jagen), breite Kupferbahnen sind aber auch kein Nachteil.

RANGObro

Fragesteller

06.07.2023, 21:52

@easylife2

https://www.dropbox.com/s/lgdlubb1iz4y11b/Screenshot%202023-07-06%20214540.png?dl=0

Wie gesagt, die Leitungen sind 0,5mm, ich denke mal du kannst dir dann ungefähr vorstellen wie groß die Abstände sind. Passt das?

easylife2

06.07.2023, 22:22

@RANGObro

Joah, naja. Die Via Größen solltest du dir nochmal angucken, die größeren sind vermutlich richtig (0.3 drill, 0.7 restring?) aber die kleineren sehen nach 0.5mm restring aus, und da passt kein 0.3mm drill rein. 0.2mm drills kosten meist extra.

Solange die Relais nicht geschaltet werden ist das OK, aber die Schaltimpulse der Relais wirst du evtl. im Audio knacken hören. Um das zu verhindern müsste man alles deutlich besser ordnen (z.B. alles Audio nach links, alles treibende nach rechts, dazwischen klare Grenze), entwirren und die aufgespannten Flächen der stromführenden Schleifen deutlich reduzieren.

Aber das wird ja nicht dein letztes Projekt sein, dir wird es mit der Zeit leichter fallen.

RANGObro

Fragesteller

06.07.2023, 22:42

@easylife2

Ich werde das PCB nochmal umändern. Da ich eh 5 bestellen muss, tu ich das Darlington Array auf eine lochrasterplatine und nehme dann kleine PCBs mit je 2 Relais. Die haben dann jeweils einen in, einen Output und 2 Loops.

Gut, dass du mich auf die Vias hinweist, ich habe die Größe aus Versehen umgestellt. Eigentlich sollten alle groß sein.

Das Problem mit dem entwirren ist, dass alles kreuz und quer verbunden ist. Ich habe lange rumprobiert aber ich habe keine Möglichkeit gefunden, die Teile so anzuordnen, dass es weniger Kreuzen gibt. Das könnte besser werden wenn ich das PCB neu mache. Dann pack ich die Seite der Relais, die den magnet Anschluss haben auf eine und das Signal auf die andere Seite.

Wäre das besser und sind die Abstände zwischen den traces so ok?

RANGObro

Fragesteller

11.07.2023, 00:24

Ich habe das neue design fertig, es wäre sehr nett wenn du einmal drüber gucken würdest. Ich bin mir unsicher, ob ich die Fläche mit signal ground nicht so weit ziehen soll, damit sie nicht zwischen bis zwischen die relay steuerung kommt. Außerdem krieg ich drc Warnungen, dass isolierte Fläcghen vorkommen, ich weiß aber nicht, wie ich das wegbekomme und ob es am Ende Probleme macht. Letzteres bezweifle ich eigentlich.

Hier ist der Link zum PCB

RANGObro

Fragesteller

11.07.2023, 00:31

@RANGObro

Neuer Link, weil ich beim alten meinen Namen dringelassen habe

Minihawk

07.07.2023, 10:30

Die von Dir zu bewerkstelligende Aufgabe hat keine großen Anforderungen an Abstände und Leiterbahndicken. Die Anforderungen gehen eher an die Abschirmungen der signalführenden Leiterbahnen gegen elektomagnetische Einstreuungen.

Ich würde auf der selben Leiterbahnseite je ein Signal und ein Terminal (GND, Masse) dicht nebeneinander routen. Zusätzlich die Platinen-Rückseite mit großflächiger Terminal-Fläche versehen. Die Leiterbahnen ruhig dick wählen, nicht, weil man das muss, aber Leiterbahnen besser auf der Platine später verfolgen kann, und weil es haltbarer ist wenn man dran rumlötet.

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#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ESP8266WebServer.h>


#define NUM_STRIPS 5
#define LED_PER_STRIP 60


const char* ssid = "#######";
const char* password = "########";


Adafruit_NeoPixel strips[NUM_STRIPS];
ESP8266WebServer server(80);


void setup() {
  Serial.begin(115200);


  // WLAN-Verbindung herstellen
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(1000);
    Serial.println("Verbindung zum WLAN herstellen...");
  }
  Serial.println("Verbunden mit WLAN");


  // Lichtstreifen initialisieren
  int stripPins[NUM_STRIPS] = {2, 3, 4, 5, 6}; // An Ihre Verkabelung anpassen



  for (int i = 0; i < NUM_STRIPS; i++) {
    strips[i] = Adafruit_NeoPixel(LED_PER_STRIP, stripPins[i]);
    strips[i].begin();
    strips[i].show();
  }


  // Webserver-Routen festlegen
  server.on("/", HTTP_GET, handleRoot);
  server.on("/led/on", HTTP_GET, handleLedOn);
  server.on("/led/off", HTTP_GET, handleLedOff);
  server.on("/led/color", HTTP_GET, handleLedColor);
  server.on("/led/brightness", HTTP_GET, handleLedBrightness);


  server.begin();
  Serial.println("Webserver gestartet");
}


void loop() {
  server.handleClient();
}


void handleRoot() {
  server.send(200, "text/html", "Willkommen bei der Lichtstreifen-Steuerung");
}


void handleLedOn() {
  int stripIndex = server.arg("strip").toInt();
  if (stripIndex >= 0 && stripIndex < NUM_STRIPS) {
    strips[stripIndex].fill(strips[stripIndex].Color(255, 255, 255));
    strips[stripIndex].show();
    server.send(200, "text/plain", "Lichtstreifen eingeschaltet");
  } else {
    server.send(400, "text/plain", "Ungültiger Streifenindex");
  }
}


void handleLedOff() {
  int stripIndex = server.arg("strip").toInt();
  if (stripIndex >= 0 && stripIndex < NUM_STRIPS) {
    strips[stripIndex].clear();
    strips[stripIndex].show();
    server.send(200, "text/plain", "Lichtstreifen ausgeschaltet");
  } else {
    server.send(400, "text/plain", "Ungültiger Streifenindex");
  }
}


void handleLedColor() {
  int stripIndex = server.arg("strip").toInt();
  int r = server.arg("R").toInt();
  int g = server.arg("G").toInt();
  int b = server.arg("B").toInt();


  if (stripIndex >= 0 && stripIndex < NUM_STRIPS) {
    strips[stripIndex].fill(strips[stripIndex].Color(r, g, b));
    strips[stripIndex].show();
    server.send(200, "text/plain", "Lichtfarbe aktualisiert");
  } else {
    server.send(400, "text/plain", "Ungültiger Streifenindex");
  }
}


void handleLedBrightness() {
  int stripIndex = server.arg("strip").toInt();
  int brightness = server.arg("brightness").toInt();


  if (stripIndex >= 0 && stripIndex < NUM_STRIPS) {
    strips[stripIndex].setBrightness(brightness);
    strips[stripIndex].show();
    server.send(200, "text/plain", "Helligkeit aktualisiert");
  } else {
    server.send(400, "text/plain", "Ungültiger Streifenindex");
  }
  }

Kommt immer diese Fehlermeldung:

. Variables and constants in RAM (global, static), used 29040 / 80192 bytes (36%)
║   SEGMENT  BYTES    DESCRIPTION
╠══ DATA     1504     initialized variables
╠══ RODATA   1320     constants       
╚══ BSS      26216    zeroed variables
. Instruction RAM (IRAM_ATTR, ICACHE_RAM_ATTR), used 60527 / 65536 bytes (92%)
║   SEGMENT  BYTES    DESCRIPTION
╠══ ICACHE   32768    reserved space for flash instruction cache
╚══ IRAM     27759    code in IRAM    
. Code in flash (default, ICACHE_FLASH_ATTR), used 271296 / 1048576 bytes (25%)
║   SEGMENT  BYTES    DESCRIPTION
╚══ IROM     271296   code in flash   
esptool.py v3.0
Serial port COM3
Connecting........_____....._____....._____....._____....._____....._____....._____


A fatal esptool.py error occurred: Failed to connect to ESP8266: Timed out waiting for packet header

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