Забавная история от Joost Brilman:

Это короткая история из практики о том, как небольшая деталь привела к ненужным проблемам с электромагнитными помехами (EMI).

Нидерландская инженерная компания разрабатывала новую систему, которую нужно было установить до строгого дедлайна, иначе грозил штраф в шестизначную сумму.
К сожалению, система не прошла EMC-тестирование из-за чрезмерного уровня излучения, что поставило под угрозу своевременную поставку.

Инженеры не знали, как найти источник проблемы.

Мы следовали такому плану:
⏺️Ревью печатный платы для выявления возможных источников излучения
⏺️Измерение EMI для подтверждения
⏺️Использование полученных данных для улучшения разработки

Шаги 1 и 2 показали, что излучение вызывал дебаг порт, который активно передавал значения внутренних регистров.
Он был очень удобен во время разработки, однако когда отладочный кабель не был подключён, структура печатной платы начинала работать как отличная антенна для гармоник тактовой частоты 48 МГц — особенно в диапазоне 400–500 МГц.

Когда инженеры отключили дебаг конфигурацию в программе, излучение исчезло, и дедлайн удалось соблюсти.

Piotr Konstantinov в LinkedIn:

Будьте осторожны с температурой при перепайке индукторов, используя тольк паяльный фен без нижнего подогрева. Излишний перегрев может повредить лаковую изоляцию и вызвать замыкание между витками.
Именно с такой проблемой я столкнулся с компонентом на фото.

"Красота электроники в тех решениях, которые она позволяет находить."

Согласно теории радикалов характеров, люди с эмотивным типом - синтезируют решения из того, что уже есть, а с шизоидным - создают что-то новое.
Я принадлежу к эмотивному типу и с завистью смотрю на шизоидов.
И вот когда вижу такие необычные решения, мне кажется что это сделал шизоид и буквально восхищаюсь как он так додумался!

Мой одногруппник достиг успеха и уже делится своим опытом в вебинарах! Поразительно!

Хочу поделиться серией индуктивностей FTC от производителя cjiang, которая регулярно применяется в моих проектах.

Преимущества данных компонентов заключаются в следующем:
— компактные габариты;
— экранированная конструкция;
— низкая цена;
— высокая повторяемость параметров.

На поперечном разрезе, классическая конструкция: сердечник, намотка и заполнение металлическим порошком. В целом, линейки индуктивностей от cjiang демонстрируют высокий уровень качества.

Пока что самообразованием получается заниматься только так 🙃

Как же классно, что в электронике мы договорились про стандартные кварцы!
В USB дефолтные 24 МГц, в Ethernet абсолютно стандартные 25. Для GNSS-микросхем 26, а для тюнеров типа RDA5815 — 27.
Удобный и красивый последовательный ряд (а поезда там есть?), а если тебе нужно всё это одновременно — ну, в STM32 есть три ФАПЧ как раз для тебя. Или грядка кварцев (или кварцей? всегда интересно было): у тебя как раз BOM был слишком короткий, не забудь про кондёры к кварцам — кстати, они тоже стандартные. Можешь ещё клоковые домены посинкать, если скучно было.
А, или можешь запустить один ФАПЧ на 70.2 ГГц (НОК этих частот), и делить! Прекрасный кварц для STM32, клистрон и кафедра СВЧ прилагается. Главное, забудь про LoRa, там 32, это не твоя полянка, это на Новый год.
Зато ничего не влияет друг на друга (наверное).

Защита от короткого замыкания кажется не очень сложной задачей.
С этим уже сталкивалось много людей в интернете - там полно схем, да и в добавок есть разного рода интегрированные решения на чипах.
Веселее становится, когда начинаются какие-то дополнительные детали.

Я думал над одной такой защитой, пытаясь сделать что-то в меру простое, в меру дешевое, в меру умное и достаточно надежное.
Получилось два варианта: один на дискретных компонентах (о нем я, кстати, рассказывал в этом посте) и один на микросхеме от TI.
Мой коллега, посмотрев на мои ухищрения, искренне удивился и сказал: "Че ты херней занимаешься, поставь резистор 1206 10 Ом, у тебя там потребление тока в нормальном режиме - пару десятков мА".
Аргументы с моей стороны, почему это не канает, не заставили себя ждать: нет контроля тока, нет прерывания для хоста, разное падение напряжения, да и вообще - это же РЕЗИСТОР.

Во время дебагинга по отдельности всё работало отлично. Но вот вся система в совокупности работала не так, как я ожидал. Одно тянуло за собой второе, второе - третье, а из-за третьего вся моя защита была бесполезна для типичного usecase.
После продолжительного времени, осознавая, что time-to-market сейчас важнее прерывания, а само КЗ можно задетектить с помощью софта, я сдался: снял обе свои защиты и поставил этот чертов резистор.

У нас вообще какое-то очень предвзятое отношение к резисторам, как будто они не наши бро. В вопросах протекания тока мы редко о них думаем, потому что подсознательно помним, что они греются, на них падает напряжение, а максимальный ток ограничен.

Так, недавно на другой моей плате был DC-DC на 7.5В для цифровой части, и с него же через LC фильтр шло 7.5В для аудиочасти.
Требований по чистоте звука позволяли не сильно заморачиваться с вопросами фильтрации.
Но DC-DC, как назло, при определенном соотношении входного и выходного напряжений, при низком потреблении выдавал большие пульсации.
Их удалось сгладить и уменьшить, но LC фильтр оказался бесполезен: его частота среза была вышел частоты пульсаций.
А чтоб ее срезать нужно либо сильно увеличивать индуктивность, либо - емкость.
Ничего из этого делать не хочется.

И вот я вспоминаю эту историю с 10 Ом резистором и понимаю, что тут это тоже будет идеальным решением: потребление тока - десятки мА, а частота среза будет с запасом. Не нужно будет даже емкость увеличивать.

В общем, зря я задвигал резисторы на задворки своего сознания. Надёжность часто живёт в простых вещах.

В даташите на один акселерометр увидел рекомендацию:

развязывающие конденсаторы по питанию (100нФ керамика, 10мкФ алюминий) должны быть как можно ближе...

Вроде стандартная рекомендация, но почему 10мкФ указан именно как алюминиевый? Даташит 17 года. Почему не керамика?

У меня было два разных предположения и я решил спросить у нейросетей.
Забавно, но ChatGPT и Claude дали два разных ответа, каждый из которых совпадал с одной из моих версий.

ChatGPT: Низкий ESR у керамического конденсатора может привести к возбуждению на внутреннем регуляторе датчика и ухудшению стабильности питания. Алюминиевый конденсатор имеет больше ESR, которое выступает как демпфер. Кроме того, у алюминиевого конденсатора 10мкФ стабильны и не снижаются от напряжения или температуры.

Claude: На момент написания большинства даташитов на подобные компоненты (и сейчас тоже) 10 мкФ керамика была либо дорогой, либо недоступной в малых корпусах. Функционально это рекомендация по ёмкости, а не по типу диэлектрика.

Как вы думаете, кто из них прав?
👾 - ChatGPT
🐳 - Claude

Лично я склоняюсь ко второй версии.

Девайсы, которые питаются от USB достаточно распространены.
Разрабатывая еще один такой я столкнулся с дилеммой:
-По стандарту USB, максимальная емкость на линии VBUS не должна быть больше 10мкФ
-Для прохождения сертификации на EMI conducted emissions мне нужен фильтр с 47мкФ на линии VBUS

Ферритовая бусина, которая между входом VBUS и C 47uF не считаем за полноценный разделитель.

И вот что делать? Ставить ограничитель пускового тока? Но что-то я не замечал их в других устройствах. Да и 47мкФ конденсаторы я тоже не замечал. То ли просто не обращал внимания, то ли все банально забивают на это.

Либо я чего-то не понимаю?

Я просто в восторге, как нейросети могут закрывать слабые стороны. Работа с 3D моделями у меня всегда плохо шла, но иногда нужно добавить на плату какой-нибудь модуль, деталь или компонент. И вот некий Ragnar сделал мне нужную модельку всего за 2 минуты!

Вебинар Рика Хартли про землю в печатных платах — это своего рода база в среде продвинутых электронщиков.
Если у кого-то возникает какой-то вопрос, почти всегда находится человек, который рекомендует его посмотреть.

Я добрался до него совсем недавно (даже нашел русскую озвучку) и наконец-то осознал многие вещи, которые раньше не понимал.
Одно дело — читать, что для ЭМС лучше располагать GND via рядом с via цифрового сигнала, и совсем другое — понять, почему и как именно это помогает.

Ключевая мысль всего вебинара — ток это не просто движение электронов по дорожкам. Ток — это движение электромагнитной волны в диэлектрике между двумя проводниками.
Эта мысль не сразу укладывается в голове, но на ней строится практически весь вебинар: её подробно объясняют, иллюстрируют, разворачивают с разных сторон, и в какой-то момент всё становится интуитивно понятно.

В универе у нас был курс по электродинамике, где мы изучали распространение волн в волноводах (грубо говоря, это металлическая трубка).
Дорожка на печатной плате — это своего рода частный случай волновода, только без боковых стенок.
Верхняя стенка — дорожка на печатной плате, нижняя — полигон земли.
Однако если полигона нет, то волна будет распространяться между сигнальной дорожкой и дорожкой земли — где бы она ни находилась. Если дорожка земли на другом конце платы, то волна дойдет и до него.
Соответственно, электромагнитное поле сигнала будет распространяться по всей плате — со всеми вытекающими последствиями.

Отсюда и все эти странные stakup'ы печатных плат, где 2 внутренних слоя отданы под землю, а питание с сигналами разведены на внешних.
Свою последнюю 4-х слойную плату я пытаюсь спроектировать именно таким образом, и это намного сложнее, чем привычный стек: сигнал-земля-питание-сигнал.
Но, думаю, оно стоит того.

Если в вашем устройстве есть подсветка, то при выборе светодиодов наверняка закрадется мысль:«А может быть поставить адресные светодиоды?».
Благодаря своей гибкости в управлении и доступной цене они выглядят весьма привлекательным вариантом.
Более того, даже нейросети рекомендуют их использовать для анимаций и декоративных подсветок, а обычные - для простой подсветки кнопок или low cost устройств.

На этом фоне интересно послушать мнение разработчика Яндекс Станции о том на каких светодиодах можно сделать 💫КРАСИВО💫, а на каких - нет.

Никогда не ставьте Feedback резисторы DC-DC на краю платы. Случайно тронете их пальцем и чувствительной нагрузке придет конец.