Elektronisches Design - Layout, Optimierung und Analyse des PCB-Designs

Was sind die Grundprinzipien von PCB Design Layout? Optimieren und Analysieren?

Ob das Layout vernünftig ist oder nicht direkt die Lebensdauer, Stabilität, EMV (elektromagnetische Verträglichkeit) des Produkts beeinflusst, usw. Es muss aus dem GesamtLayout der Leiterplatte, der Bedienbarkeit der Verkabelung und der Herstellbarkeit der Leiterplatte, der mechanischen Struktur, der Wärmeableitung, EMI (elektromagnetische Verträglichkeit), etc. Störung bestimmt werden, Signalintegrität und andere Aspekte werden umfassend berücksichtigt.

Im Allgemeinen werden zuerst die Komponenten der festen Position in Bezug auf die mechanische Größe platziert, dann werden spezielle und größere Komponenten platziert und schließlich kleine Komponenten platziert. Gleichzeitig ist es notwendig, die Anforderungen an die Verdrahtung zu berücksichtigen, die Platzierung von Hochfrequenzkomponenten sollte so kompakt wie möglich sein, und die Verdrahtung von Signalleitungen kann so kurz wie möglich sein, wodurch Kreuzstörungen von Signalleitungen reduziert werden.

Platzierung von Positionierungs-Plug-ins in Bezug auf mechanische Abmessungen

Steckdosen, Schalter, Schnittstellen zwischen Leiterplatten, Kontrollleuchten, etc. sind alle Positionierungs-Plug-ins bezogen auf mechanische Abmessungen. Allgemein, die Schnittstelle zwischen Netzteil und PCB wird am Rand des PCB, und es sollte einen Abstand von 3 mm bis 5 mm vom Rand des PCB; Angabe, dass die Leuchtdiode bedarfsgerecht platziert werden sollte; Schalter und einige Feinabstimmungskomponenten, wie einstellbare Induktoren, einstellbare Widerstände, etc. sollte nah am Rand des PCB zur einfachen Einstellung und Verbindung; Komponenten, die häufig ausgetauscht werden müssen, müssen für einen einfachen Austausch an einem Ort mit weniger Komponenten platziert werden.

Platzierung spezieller Bauteile

Hochleistungsrohre, Transformatoren, Gleichrichterrohre und andere Heizgeräte erzeugen mehr Wärme, wenn sie mit hohen Frequenzen arbeiten, so dass Lüftung und Wärmeableitung während des Layouts vollständig berücksichtigt werden sollten, und diese Komponenten sollten auf der Leiterplatte platziert werden, wo Luft leicht zirkulieren kann.

Das Hochleistungsgleichrichterrohr und das Einstellrohr sollten mit einem Heizkörper ausgestattet und vom Transformator ferngehalten werden.

Hitzebeständige Komponenten wie Elektrolytkondensatoren sollten auch von Heizgeräten ferngehalten werden, da sonst der Elektrolyt ausgetrocknet wird, wodurch sein Widerstand steigt, die Leistung verschlechtert und die Stabilität des Stromkreises beeinträchtigt wird.

Komponenten, die anfällig für Ausfälle sind, wie Einstellrohre, Elektrolytkondensatoren, Relais usw., sollten leicht gewartet werden, wenn sie platziert werden.

Bei Prüfpunkten, die häufig vermessen werden müssen, sollte darauf geachtet werden, dass die Prüfstäbe beim Anordnen von Bauteilen leicht berührt werden können.

Da ein 50-Hz-Leckmagnetfeld innerhalb des Netzteils erzeugt wird, stört es, wenn es mit einigen Teilen des Niederfrequenzverstärkers kreuz verbunden ist, den Niederfrequenzverstärker. Daher müssen sie isoliert oder abgeschirmt sein.

Es ist am besten, jede Ebene des Verstärkers in einer geraden Linie gemäß dem schematischen Diagramm anzuordnen. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass der Massestrom jeder Ebene geschlossen ist und auf dieser Ebene fließt und den Betrieb anderer Schaltkreise nicht beeinträchtigt. Die Eingangs- und Ausgangsstufe sollten so weit wie möglich entfernt sein, um die parasitären Kupplungsstörungen zwischen ihnen zu reduzieren.

Berücksichtigung der Signalübertragungsbeziehung zwischen den Funktionsschaltungen jeder Einheit, Die Niederfrequenzschaltung sollte vom Hochfrequenzschaltung, und die analoge Schaltung und die digitale Schaltung sollten getrennt werden.

Die integrierte Schaltung sollte in der Mitte der Leiterplatte platziert werden, um die Verkabelung jedes Stifts mit anderen Geräten zu erleichtern.

Geräte wie Induktoren und Transformatoren haben eine magnetische Kopplung, und sie sollten orthogonal zueinander platziert werden, um die magnetische Kopplung zu reduzieren. Darüber hinaus haben sie alle ein starkes Magnetfeld, und es sollte einen angemessen großen Raum oder eine magnetische Abschirmung um sie herum sein, um die Auswirkungen auf andere Schaltkreise zu reduzieren.

An den Schlüsselteilen der Leiterplatte sollten geeignete Hochfrequenz-Entkopplungskondensatoren konfiguriert werden. Zum Beispiel sollte ein Elektrolytkondensator von 10μF～100μF an das Eingangsende der PCB-Stromversorgung angeschlossen werden, und eine Keramik von etwa 0,01 pF sollte an den Stromversorgungsstift der integrierten Schaltung angeschlossen werden. Chipkondensatoren.

Einige Schaltkreise müssen mit geeigneten Hoch- oder Niederfrequenz-Drosseln ausgestattet sein, um die Auswirkungen zwischen Hoch- und Niederfrequenzschaltungen zu verringern. Dieser Punkt sollte beim Entwurf und Zeichnen des Schaltplans berücksichtigt werden, da er sonst auch die Leistung der Schaltung beeinflusst.

Der Abstand zwischen den Bauteilen sollte angemessen sein, und der Abstand sollte berücksichtigen, ob eine Möglichkeit des Ausfalls oder der Zündung zwischen ihnen besteht.

Bei Verstärkern mit Push-Pull-Schaltungen und Brückenschaltungen sollte beim Platzieren auf die Symmetrie der elektrischen Parameter der Komponenten und die Symmetrie der Struktur geachtet werden, damit die Verteilungsparameter der symmetrischen Komponenten so konsistent wie möglich sind.

Nachdem das manuelle Layout der Hauptkomponenten abgeschlossen ist, sollte die Methode der Komponentenverriegelung übernommen werden.

Methode, damit sich diese Komponenten während des automatischen Layouts nicht bewegen. Das heißt, führen Sie den Befehl Änderung bearbeiten aus oder wählen Sie Gesperrt in den Eigenschaften der Komponente aus, um sie zu sperren und nicht mehr zu verschieben.

Platzierung gemeinsamer Komponenten

Für gemeinsame Komponenten, wie Widerstände, Kondensatoren usw., sollte von mehreren Aspekten wie der ordentlichen Anordnung der Komponenten, der Größe des belegten Raumes, der Bedienbarkeit der Verkabelung und der Bequemlichkeit des Schweißens betrachtet werden, und die automatische Layoutmethode kann angenommen werden.

In der Gestaltung von Leiterplattenlayout, Nehmen Sie zuerst manuelle Layoutmethode an, um die Position einiger Komponenten zu optimieren und anzupassen, und dann mit automatischem Layout kombinieren, um das Gesamtdesign von PCB.