Hola, he regresado con novedades. Completé lo que en principio es la PCB, desde antes les voy mencionando que la realizaré en el taller de mi escuela al método de toner, compraré cloruro férrico nuevo, una plaqueta de fibra de vidrio buena doble faz, y soldaré bien con estaño en polvo y flux.
El punto no es ese, es comentarles un poco las manías de esta plaqueta y pedirles consejo. De antemano les comento que el .zip contiene el archivo PCB de kicad, el ESCH y el proyect (.lck), para que lo puedan revisar en sus computadoras de cerca si lo desean; el apodado "salida.pdf" es un PDF que proyecta las pistas de la capa inferior, y las huellas de los THT (ubicados en la capa superior en rojo) con las de los SMD (en rosa, son solo los integrados y el conector micro USB). Ah y adjunté el esquemático actual al que, honestamente le cambié poco respecto al último que adjunté aquí, pero no recuerdo qué exactamente como para comentarlo (solo recuerdo que saqué por temas de espacio y complicaciones al trazar pistas los resistores de los pines 5, 6 y 7).
Una aclaración fundamental es que estaré usando la cara superior donde habitan los cuerpos de los THT como plano de masa, así que verán muchas vías gruesas y de corta distancia (entiendo es lo ideal) a GND desde la capa inferior. Luego presencialmente con una broca les daré espacio a las patas de los THT para que no toquen el plano de masa. La capa inferior se conectará a masa entonces a través de las vías, con un cable o alambre de cobre pequeño (no puedo rodear de cobre las paredes de la vía como hacen las máquinas de los fabricantes de PCB)
Bueno, comenzaré por la disposición, y es que está todo dividido en 3 bloques en esencia:
extremo inferior izquierdo: alimentación (conector micro USB, regulador AMS1117, y demás).
Medio: PCM2900C y sus capacitores, más el oscilador (por cierto delicado, su alta frecuencia debe mantenerse lejos de pistas de audio).
Extremo superior derecho: todo el bloque analógico: a su izquierda la entrada de audio con el pre amplificador (usando LMC6482) bajando hacia el codec, y a la derecha subiendo desde el codec el bloque de la salida de audio amplificada para auriculares, con el TDA1308. Noten como aunque sean dos bloques analógicos no deben acercarse mucho paralelamente en pistas porque se podrían acoplar las señales de un camino a otro.
Los anchos de pista son de 1,2mm para las pistas de VBUS ; de 1,5mm hasta 3mm para GND (según el espacio disponible la hacía lo más gruesa posible) ; 1mm para el pin 2 del AMS1117 y para todas las demás pistas (audio, PCM2900C, etc) 0,4mm. No tengo mucha idea acerca de si es en efecto realizable mediante el método casero unas pistas de 0,4mm, así que quisiera escucharlos (pero bueno, es el limite que permite kicad sin cortocircuitar las pistas del codec, igual y podría salir con esa anchura y luego subir, no lo sé).
La proximidad entre pads está limitada a mínimo 0,25mm de separación, aunque rara vez en la placa se llega a tanta cercanía entre pistas, pero bueno, de ocurrir que el toner no coma esa separación pequeña puedo rallarla a mano.
Hay una distancia entre el bloque de alimentación y el del PCM2900C de 5mm entre los componentes más cercanos de ambos bloques, para (según mi entendimiento) separarlos a fin de no introducir ruido digital y mezclar una masa ruidosa (la del primer bloque) con la del lado analógico del PCM2900C.
Hay un problema respecto a VBUS, y es que trae todo el ruido de la PC (aún con la ferrita y C1 tengo entendido), y en algún momento debe llegar una pista de VBUS a alimentar los integrados del bloque analógico. El punto es que no encontré manera de hacerlo sin que se cruce o pase cerca la pista de VBUS a una de audio, así que idee el pasar por arriba con un puente (cable) el tramo peligroso. Lo hice de manera que el cable quede perpendicular respecto a la pista que debía cruzar (entiendo es lo ideal para no acoplar ruido). En las imágenes se pueden ver los "puertos" que dejé en donde soldaré los cables en la práctica. Estos nunca quedan paralelos a ninguna pista de audio a menos de 5mm de distancia, por lo que no se acoplará ruido a estas tengo entendido. También hay dos cables que no transportarán VBUS sino la red de 2,5v (no ruidosa, no problema). El cable queda paralelo y muy cerca de los pines del LCM6482 durante el tramo del segundo "puerto" al tercero, en ese tramo yo mismo le haré una pancita a modo de evitar el paralelismo.
Las pistas son muy cortas, sobretodo las de masa y audio (adrede), y se trata que las de datos (D+ y D-) queden paralelas, pero no se si lo logré bien. Las pistas que menos importan sus longitudes son las de VBUS tengo entendido, pues mientras se alejen de pistas de audio y no queden paralelas creería el ruido digital no afecta. Sin embargo hay una pista en particular (la que conduce VBUS hasta el primer "puerto", que es larguísima, sumando desde C1 hasta el otro extremo 55mm. Y si lo pensamos bien, el cable que le irá conectado no es mas que una extensión de la pista, ergo, esta pista es muy larga, y aquí tengo mucha duda de sobre si es un problema o no, si lo es, no se me ocurre una solución.
Las distancias entre los componentes no están estudiadas, con ver que pertenecían al mismo bloque junté todo a conveniencia del enrutado, pero no sé si es problema que algunos componentes se mantengan colocados sin un patrón que desconozco (el único que respeté fue el de poner los capacitores de los pines de alimentación de los integrados pegados a estos, y también los de acople del PCM2900C).
Casi todas las pistas de GND en por ejemplo los capacitores del códec PCM2900C, no van directamente hacia los pines que muestra el esquemático, simplemente se las lleva al plano de masa en la capa de arriba con una vía y se espera que por allí se conecten a esos pines pues, ambos pertenecen a esa red, pero no estoy seguro si esto está bien, quizás hay alguna excepción que requiera algo más que solo ir al plano.
El oscilador (cristal, capacitores de 22pF y resistor de 1 mega ohm) emite ruido de alta frecuencia, por eso lo separé de las pistas de los pines 15 y 16 (salidas de audio), es una parte quisquillosa que debe estar pegada al integrado, creo que la coloqué bien.
Chequeé una parte confusa, los ground-loops, de manera que analizando parece ser no tengo ninguno. El haber separado los bloques no mezcló las masas y el poner vías nada mas salir de la mayoría de pads GND de los componentes me llevó a tener según yo una buena red de GND, y no creo lidiar con bucles de masa, pero debo advertir que no soy nadie para afirmar con seguridad este tema pues, me es complejo.
La elección de los capacitores es: de poliéster para los que están en pistas de audio, cerámicos "lenteja" para los de baja capacitancia, y cerámicos multicapa para los demás (1uF, 10uF). Ah y electrolíticos para los tanques de la salida y un par más.
El gabinete será impreso en 3D (quedará una forma rara pues, no logré dejar los dos jacks y el micro USB posicionados bien para un gabinete cuadrado, así que este adoptará la forma del perímetro del circuito), y tengo pensado crearle una jaula de Faraday con aluminio en las paredes de dentro, y soldar un cable desde ese aluminio a la masa del conector micro USB.
Varios de los pines de masa del PCM2900C van hacia la misma vía, no leí acerca de si esto está mal, pero veo inevitable que sus vias a masa queden cerca, no creo que sea un problema.
Los SMD los pasé a la capa de debajo para no comprometer mucho el plano de masa de la capa de arriba.
Noten como traté de escoger siempre vías individuales aunque los pines de masa estuviesen cerca de si mismos, para no dar lugar a pistas de masa largas que tengan una resistencia dañina.
Los pines de sostén del potenciómetro y el micro USB se conectarán a masa prescencialmente estañándolos al plano directamente.
Por mi obsesión del espacio y la distancia de las pistas, varios componentes presentan orientaciones distintas a 90 o 180 grados, no lo veo mal pero desconozco si tiene esto algún impacto más allá del espacial.
Nada más que contarles, espero puedan corregirme de encontrar algún error, o darme consejos, todo pero absolutamente todo aporte es bienvenido, soy muy principiante en esto y amo aprender. Todo, gabinete, consejos de diseño, de ruido, cosas que podría implementar a la placa, cualquier cosa. Gracias de antemano y ojalá les agrade el proyecto! los escucho!
El punto no es ese, es comentarles un poco las manías de esta plaqueta y pedirles consejo. De antemano les comento que el .zip contiene el archivo PCB de kicad, el ESCH y el proyect (.lck), para que lo puedan revisar en sus computadoras de cerca si lo desean; el apodado "salida.pdf" es un PDF que proyecta las pistas de la capa inferior, y las huellas de los THT (ubicados en la capa superior en rojo) con las de los SMD (en rosa, son solo los integrados y el conector micro USB). Ah y adjunté el esquemático actual al que, honestamente le cambié poco respecto al último que adjunté aquí, pero no recuerdo qué exactamente como para comentarlo (solo recuerdo que saqué por temas de espacio y complicaciones al trazar pistas los resistores de los pines 5, 6 y 7).
Una aclaración fundamental es que estaré usando la cara superior donde habitan los cuerpos de los THT como plano de masa, así que verán muchas vías gruesas y de corta distancia (entiendo es lo ideal) a GND desde la capa inferior. Luego presencialmente con una broca les daré espacio a las patas de los THT para que no toquen el plano de masa. La capa inferior se conectará a masa entonces a través de las vías, con un cable o alambre de cobre pequeño (no puedo rodear de cobre las paredes de la vía como hacen las máquinas de los fabricantes de PCB)
Bueno, comenzaré por la disposición, y es que está todo dividido en 3 bloques en esencia:
extremo inferior izquierdo: alimentación (conector micro USB, regulador AMS1117, y demás).
Medio: PCM2900C y sus capacitores, más el oscilador (por cierto delicado, su alta frecuencia debe mantenerse lejos de pistas de audio).
Extremo superior derecho: todo el bloque analógico: a su izquierda la entrada de audio con el pre amplificador (usando LMC6482) bajando hacia el codec, y a la derecha subiendo desde el codec el bloque de la salida de audio amplificada para auriculares, con el TDA1308. Noten como aunque sean dos bloques analógicos no deben acercarse mucho paralelamente en pistas porque se podrían acoplar las señales de un camino a otro.
Los anchos de pista son de 1,2mm para las pistas de VBUS ; de 1,5mm hasta 3mm para GND (según el espacio disponible la hacía lo más gruesa posible) ; 1mm para el pin 2 del AMS1117 y para todas las demás pistas (audio, PCM2900C, etc) 0,4mm. No tengo mucha idea acerca de si es en efecto realizable mediante el método casero unas pistas de 0,4mm, así que quisiera escucharlos (pero bueno, es el limite que permite kicad sin cortocircuitar las pistas del codec, igual y podría salir con esa anchura y luego subir, no lo sé).
La proximidad entre pads está limitada a mínimo 0,25mm de separación, aunque rara vez en la placa se llega a tanta cercanía entre pistas, pero bueno, de ocurrir que el toner no coma esa separación pequeña puedo rallarla a mano.
Hay una distancia entre el bloque de alimentación y el del PCM2900C de 5mm entre los componentes más cercanos de ambos bloques, para (según mi entendimiento) separarlos a fin de no introducir ruido digital y mezclar una masa ruidosa (la del primer bloque) con la del lado analógico del PCM2900C.
Hay un problema respecto a VBUS, y es que trae todo el ruido de la PC (aún con la ferrita y C1 tengo entendido), y en algún momento debe llegar una pista de VBUS a alimentar los integrados del bloque analógico. El punto es que no encontré manera de hacerlo sin que se cruce o pase cerca la pista de VBUS a una de audio, así que idee el pasar por arriba con un puente (cable) el tramo peligroso. Lo hice de manera que el cable quede perpendicular respecto a la pista que debía cruzar (entiendo es lo ideal para no acoplar ruido). En las imágenes se pueden ver los "puertos" que dejé en donde soldaré los cables en la práctica. Estos nunca quedan paralelos a ninguna pista de audio a menos de 5mm de distancia, por lo que no se acoplará ruido a estas tengo entendido. También hay dos cables que no transportarán VBUS sino la red de 2,5v (no ruidosa, no problema). El cable queda paralelo y muy cerca de los pines del LCM6482 durante el tramo del segundo "puerto" al tercero, en ese tramo yo mismo le haré una pancita a modo de evitar el paralelismo.
Las pistas son muy cortas, sobretodo las de masa y audio (adrede), y se trata que las de datos (D+ y D-) queden paralelas, pero no se si lo logré bien. Las pistas que menos importan sus longitudes son las de VBUS tengo entendido, pues mientras se alejen de pistas de audio y no queden paralelas creería el ruido digital no afecta. Sin embargo hay una pista en particular (la que conduce VBUS hasta el primer "puerto", que es larguísima, sumando desde C1 hasta el otro extremo 55mm. Y si lo pensamos bien, el cable que le irá conectado no es mas que una extensión de la pista, ergo, esta pista es muy larga, y aquí tengo mucha duda de sobre si es un problema o no, si lo es, no se me ocurre una solución.
Las distancias entre los componentes no están estudiadas, con ver que pertenecían al mismo bloque junté todo a conveniencia del enrutado, pero no sé si es problema que algunos componentes se mantengan colocados sin un patrón que desconozco (el único que respeté fue el de poner los capacitores de los pines de alimentación de los integrados pegados a estos, y también los de acople del PCM2900C).
Casi todas las pistas de GND en por ejemplo los capacitores del códec PCM2900C, no van directamente hacia los pines que muestra el esquemático, simplemente se las lleva al plano de masa en la capa de arriba con una vía y se espera que por allí se conecten a esos pines pues, ambos pertenecen a esa red, pero no estoy seguro si esto está bien, quizás hay alguna excepción que requiera algo más que solo ir al plano.
El oscilador (cristal, capacitores de 22pF y resistor de 1 mega ohm) emite ruido de alta frecuencia, por eso lo separé de las pistas de los pines 15 y 16 (salidas de audio), es una parte quisquillosa que debe estar pegada al integrado, creo que la coloqué bien.
Chequeé una parte confusa, los ground-loops, de manera que analizando parece ser no tengo ninguno. El haber separado los bloques no mezcló las masas y el poner vías nada mas salir de la mayoría de pads GND de los componentes me llevó a tener según yo una buena red de GND, y no creo lidiar con bucles de masa, pero debo advertir que no soy nadie para afirmar con seguridad este tema pues, me es complejo.
La elección de los capacitores es: de poliéster para los que están en pistas de audio, cerámicos "lenteja" para los de baja capacitancia, y cerámicos multicapa para los demás (1uF, 10uF). Ah y electrolíticos para los tanques de la salida y un par más.
El gabinete será impreso en 3D (quedará una forma rara pues, no logré dejar los dos jacks y el micro USB posicionados bien para un gabinete cuadrado, así que este adoptará la forma del perímetro del circuito), y tengo pensado crearle una jaula de Faraday con aluminio en las paredes de dentro, y soldar un cable desde ese aluminio a la masa del conector micro USB.
Varios de los pines de masa del PCM2900C van hacia la misma vía, no leí acerca de si esto está mal, pero veo inevitable que sus vias a masa queden cerca, no creo que sea un problema.
Los SMD los pasé a la capa de debajo para no comprometer mucho el plano de masa de la capa de arriba.
Noten como traté de escoger siempre vías individuales aunque los pines de masa estuviesen cerca de si mismos, para no dar lugar a pistas de masa largas que tengan una resistencia dañina.
Los pines de sostén del potenciómetro y el micro USB se conectarán a masa prescencialmente estañándolos al plano directamente.
Por mi obsesión del espacio y la distancia de las pistas, varios componentes presentan orientaciones distintas a 90 o 180 grados, no lo veo mal pero desconozco si tiene esto algún impacto más allá del espacial.
Nada más que contarles, espero puedan corregirme de encontrar algún error, o darme consejos, todo pero absolutamente todo aporte es bienvenido, soy muy principiante en esto y amo aprender. Todo, gabinete, consejos de diseño, de ruido, cosas que podría implementar a la placa, cualquier cosa. Gracias de antemano y ojalá les agrade el proyecto! los escucho!
