Masseführung bei Operationsverstärkern (Sechskanal-Vorverstärker mit LM4562)

Ich würde sagen, unbedingt eine Groundplane, bei dem schnellen Dings (55MHz GBWP). Was auch höchste Anforderungen an die Versorgung und an's Ablocken der ICs mit sich bringt... nämlich niedrige und vor allem flache Impedanz bis eben jene 55Mhz (beser mit 100MHz rechnen). Also im Prinzip ein echtes HF-Layout, etc.

Siehe z.B. den Klassiker an passender AppNote:
AN-202: An IC Amplifier User’s Guide to Decoupling, Grounding, and Making Things Go Right for a Change

Und dann diese hinteher:
How (Not) To Decouple High-Speed Operational Amplifiers

Grüße, Klaus

Moin Klaus, danke für Deine Antwort.

... nämlich niedrige und vor allem flache Impedanz bis eben jene 55Mhz (beser mit 100MHz rechnen). Also im Prinzip ein echtes HF-Layout, etc.

Ähm ... aha. Die AppNotes habe ich gelesen, aber inhaltlich nur teilweise begriffen. Wenn ich´s richtig sehe, sollte der Hauptaugenmerk auf der Signalführung liegen. Da nun ein dreilagiges Layout aus naheligenden Gründen praktisch ausscheidet, denke ich nur dem Signal eine Groundplane zu verpassen und die Stromversorgungsmasse konventionell auf der Platinenoberseite zu führen. Ist dieser Ansatz o.k.? Ist es von Vorteil für die Stromversorgung keine gemeinsame Masse zu verwenden, sondern bis zum zentralen Massepunkt (am Gleichrichter des Netzteils) den jew. Stromkreis von + und - getrennt zu halten?

Fragen über Fragen ...

Gruß,

Gerd

Hi Gerd,

ich würde folgendermassen vorgehen (bzw tue das derzeit bei einem eigenen Layout, auch für ein Rudel LM4562):

GND-Plane auf der Bestückseite, durchgehend. Einen lokalen Stermassepunkt am Fußpunkt des Netzteils, von dort mit einem Steg in die Plane, d.h. der Sternpunkt ist der von PWR-quellseitig, für Signal ist es die ganze Plane, Stern auf Stern. Die Signal-Ströme sind so gering, dass man sich keine Sorgen machen muss über Dreck in der Plane. Ausserdem meine ich gesehenun zu haben (im DIYa), dass du die OpAmps in Class-A laufen lässt (R nach -), damit sind auch alle AC-Versogungströme letzlich Kopien der Signale und haben keine gleichgerichteten Anteile. Störströme zw. den Cinch-Massen sind ein Problem (im Falle eingelöteter Printbuchsen-Massen, die dann eng nebeneinander liegen sollten, als lokale Plane, wieder über einen Steg an die große Plane).

Versorgung an jedem IC mit 1R abkoppeln, dann Bypasse (kleine Folien/Keramiker) zur Plane und von + nach - direkt, dann fließt effektiv nur DC/LF über die Versorgungleitungen, HF wird lokal gehändelt. Die Plane aber unter den Netzen weglassen bzw. zerstückeln, die kapazitiv nicht groß belastet werden dürfen(Ausgang/Eingänge der OPs), jedoch anderseits mit niedriger Schleifenfläche routen, da ist immer der "Kompromiss". Ein guter "Default-Kompromiss" ist die Verwendung eines Hatch-Fills für die Plane, wenn man sich nicht über jede Leitung einzeln und den zughörigen direkten HF-Return vs. Kapazität einen Kopf machen will.

Hier noch ein gutes Paper, aus dem das alles etwas klarer wird:
http://www.tentlabs....upply_decoupling.pdf

Grüße, Klaus

Hallo,

Interressantes thema, in dass ich mich seit längerem auch schon einarbeite.

Das von KSTR oben verlinkte Skript wurde auch in einer Elektor DIY spezialausgabe von 2007 abgedruckt, allderdings auf deutsch.

Grüße
Black

Oha ... Mal sehen ob ich das, was die Oberseite und Spannungsführung angeht, verstanden habe:



Die von Dir empfohlenen Rs und Cs sind noch nicht eingezeichnet. Die blauen Lötaugen sind durchkontaktiert zur Platienunterseite von der ich noch keine wirkliche Vorstellung habe. Ist mein Layout vom Prinzip her richtig?

..., für Signal ist es die ganze Plane, Stern auf Stern.

Du meinst die Platinenunterseite?

Versorgung an jedem IC mit 1R abkoppeln, ...

Also jew. in Reihe zu Pin 4 und 8?

Ein guter "Default-Kompromiss" ist die Verwendung eines Hatch-Fills für die Plane, ...

So eine Art Kreuzlinienraster? Auf beiden Seiten? Nur so ein Gedanke: Groundplanes auf beiden Seiten können doch mit der Platine als Dielektrikum als Kondensator wirken, richtig?
Noch mehr Grüsse, Gerd

Hi nochmal,

smellofpoo schrieb:

Ist mein Layout vom Prinzip her richtig? [...] Du meinst [GND-Plane] die Platinenunterseite?

Nee, Plane am Stück, und oben (dort kein Leiterbahnen, oder nur kurze zum Umsteigen/Brücken).

[Serien-R] also jew. in Reihe zu Pin 4 und 8?

Genau, und danach eine C-Combo**) nach GND (also ein RC-Glied/Tiefpass) und einen kleinen C von 4 nach 8 direkt***).

**) sowas in der Art von: 47uF/63V Elko // 33nF MKT02 Folie // 100pF NPO oder Glimmer
***) dto, ohne den 47uF
Entfernungen staffeln, d.h. die kleineren Werte näher am IC (und wenn diese noch nicht vor dir liegen, nimm sie besser in SO statt DIL -- und keine Sockel, falls DIL). Hast du ja schon, im wesentlichen...

So eine Art Kreuzlinienraster? Auf beiden Seiten?

Genau, wenn dein Layoutproggi das kann, und nur oben, wie gesagt. An den potnetiell kritischen Stellen, speziell unter Output (1,7) und den -INs (2, 6) aber ein paar mm Platz/Abstand lassen, zur Plane.

Schaltungstechnisch, an den Eingang (da wo das externe Zeugs dranhägt, sollte auf jeden Fall noch ein Tiefpass mit etwa 70...200kHz, als HF-Schutz, sonst ein gutes Layout grad für die Katz...

Grüße, Klaus

Vielleicht ist das ja besser: Die Groundplane (oben) ist nicht sichtbar, also transparent. Zur Groundplane durchkontaktierte Lötaugen sind blau, der LM4562 ist auf die Unterseite gesetzt. Klaus, ich bitte um Dein Urteil. Danke!

P.S.:

... bei einem eigenen Layout, auch für ein Rudel LM4562 ...

Was hast Du vor damit?

Interessant: http://tangentsoft.net/audio/opamp-bias.html