Elektronisches Design - Grundprinzipien und Vorsichtsmaßnahmen des Leiterplattendesigns

Grundprinzipien und Vorsichtsmaßnahmen für Leiterplattendesign

Ein Instrument mit guter Leistung, Neben der Auswahl hochwertiger Komponenten und vernünftiger Schaltungen, das Layout der Komponenten des Leiterplattendesign und die korrekte bauliche Auslegung der elektrischen Anschlussrichtung sind eine Schlüsselfrage, die entscheidet, ob das Gerät zuverlässig arbeiten kann. Für die gleiche Komponente Und die Schaltung des Parameters, Aufgrund des Bauteillayoutdesigns und der elektrischen Anschlussrichtung werden unterschiedliche Ergebnisse erzeugt, und die Ergebnisse können sehr unterschiedlich sein. Daher, Es ist notwendig, die drei Aspekte zu kombinieren, wie die Struktur der Leiterplatte Bauteillayout, die richtige Wahl der Verdrahtungsrichtung und der Prozessstruktur des Gesamtinstruments. Eine vernünftige Prozessstruktur kann Störgeräusche beseitigen, die durch unsachgemäße Verkabelung verursacht werden und die Installation erleichtern, Debugging und Wartung in der Produktion.
Below we discuss the Leiterplatte design Fragen. Da es keine strikte "Definition" und "Modus" für eine gute "Struktur" gibt, Die folgende Diskussion dient nur als Referenz und ist nur als Referenz. Die structure of each instrument must be based on specific requirements (electrical performance, overall structure installation and panel layout requirements), Festlegung entsprechender Konstruktionspläne, und mehrere durchführbare Entwurfsschemata vergleichen und mehrfach modifizieren.

Leiterplattenleistungs- und Massebuss-Verdrahtungsstruktur-Auswahl-Systemstruktur: Analoge Schaltungen und digitale Schaltungen haben viele Ähnlichkeiten und Unterschiede in der Auslegung und Verdrahtungsmethoden von Bauteillayouts. In der analogen Schaltung, aufgrund der Existenz des Verstärkers, Die sehr geringe Rauschspannung, die durch die Verdrahtung erzeugt wird, verursacht ernsthafte Verzerrungen des Ausgangssignals. In der digitalen Schaltung, die TTL-Rauschtoleranz beträgt 0.4V.6V, und die CMOS Rauschtoleranz ist 0.3 Vcc. ~ 0.45-mal, so hat die digitale Schaltung eine starke Anti-Interferenz Fähigkeit.
Die vernünftige Wahl eines guten Leistungs- und Massebusmodus ist eine wichtige Garantie für den zuverlässigen Betrieb des Instruments. Über den Strom- und Massebus werden ziemlich viele Störquellen erzeugt, und die Störgeräusche, die durch den Erdungskabel verursacht werden, ist die größte.

1. Die grundsätzlichen Anforderungen an Leiterplattendesign
1. Leiterplattendesign beginnt mit der Bestimmung der Größe der Leiterplatte. Die Größe der Leiterplatte wird durch die Größe der Chassisschale begrenzt. Verbinder, Sockel oder eine andere Leiterplatte). Die Leiterplatte und die externen Komponenten werden im Allgemeinen durch Kunststoffdrähte oder Metalltrenndrähte verbunden. Aber manchmal ist es auch als Steckdose ausgelegt. Das heißt: um ein Plug-in zu installieren Leiterplatte im Gerät, eine Kontaktposition als Sockel belassen.
Für größere Bauteile, die auf dem Leiterplatte, Metallzubehör sollte hinzugefügt werden, um sie zu befestigen, um Vibrations- und Schlagfestigkeit zu verbessern.
2. Grundlegende Methode der Leiterplattendesign
Zunächst einmal, Es ist notwendig, ein vollständiges Verständnis der Spezifikationen zu haben, Abmessungen, und Bereiche der ausgewählten Komponenten und verschiedener Steckdosen; vernünftige und sorgfältige Berücksichtigung der Lage jeder Komponente, hauptsächlich aus der Perspektive der elektromagnetischen Feldkompatibilität und der Anti-Interferenz. Kurze Linie, weniger Crossover, Stromversorgung, Bodenweg und Entkopplung werden berücksichtigt. Nachdem die Position jedes Bauteils bestimmt ist, es ist die Verbindung jeder Komponente. Verbinden Sie die entsprechenden Pins entsprechend dem Schaltplan. Es gibt viele Möglichkeiten, es zu vervollständigen. Das Design des gedruckten Schaltplans hat zwei Methoden: computergestütztes Design und manuelles Design.
Am primitivsten ist es, das Layout von Hand anzuordnen. Das ist mühsamer., und es braucht oft mehrere Iterationen, um es zu vervollständigen. Dies ist auch möglich, wenn kein anderes Zeichengerät vorhanden ist. Diese manuelle Anordnung der Layoutmethoden ist auch sehr hilfreich für diejenigen, die gerade das Druckplattenlayout erlernen. Computergestütztes Zeichnen, Jetzt gibt es viele Arten von Zeichnungssoftware mit verschiedenen Funktionen, aber allgemein gesprochen, Zeichnen und Modifizieren sind bequemer, und sie können gespeichert und ausgedruckt werden.

Nächster, die erforderliche Größe der Leiterplatte, und zunächst die Position jedes Bauteils gemäß dem schematischen Diagramm bestimmen, und machen Sie dann das Layout vernünftiger nach kontinuierlicher Anpassung. Die Verdrahtungsanordnung zwischen den Komponenten im Leiterplatte is as follows:
(1) Cross circuits are not allowed in the Leiterplattendesign. Für die Linien, die sich kreuzen können, Sie können "Bohren" und "Wickeln" verwenden, um sie zu lösen. Das ist, Lassen Sie eine Blei "bohren" durch den Spalt unter anderen Widerständen, Kondensatoren, und Triodenstifte, oder "Wind" von einem Ende einer Leine, die sich kreuzen kann. Unter besonderen Umständen, wie komplex die Schaltung ist, es ist auch notwendig, das Design zu vereinfachen. Es ist erlaubt, mit Drähten zu verbinden, um das Problem des Kreuzkreises zu lösen.
(2) Components such as resistors, Dioden, Rohrkondensatoren und Rohrkondensatoren können in "vertikalen" und "horizontalen" Installationsmethoden installiert werden. Der vertikale Typ bezieht sich auf die Installation und das Schweißen des Bauteilkörpers senkrecht zum Leiterplatte, das den Vorteil hat, Platz zu sparen. Der horizontale Typ bezieht sich auf die Installation und das Schweißen des Bauteilkörpers parallel und nah an der Leiterplatte, und sein Vorteil ist, dass die mechanische Festigkeit der Komponenteninstallation besser ist. Für diese beiden unterschiedlichen Montagekomponenten, die Bauteillochneigung auf der Leiterplatte ist anders.
(3) In der Leiterplattendesign, Der Erdungspunkt des gleichen Niveaukreises sollte so nah wie möglich sein, und der Leistungsfilterkondensator dieser Pegelschaltung sollte ebenfalls an den Erdungspunkt dieses Pegels angeschlossen werden. Insbesondere, Die Erdungspunkte von Basis und Emitter des Transistors dieses Pegels sollten nicht zu weit voneinander entfernt sein, sonst wird die Kupferfolie zwischen den beiden Erdungspunkten zu lang sein, die Interferenz und Selbstanregung verursachen. Die Verwendung einer solchen "Ein-Punkt-Erdungsmethode" Schaltung funktioniert besser. Stabil und nicht leicht selbsterregend.
(4) Die main Erdungskabel must be arranged in strict accordance with the principle of high frequency-intermediate frequency-low frequency in the order of weak current to strong current. Es darf nicht zufällig umgedreht werden. Zur Erfüllung dieser Anforderung. Insbesondere, Anforderungen an die Erdungsdrahtanordnung des Frequenzumwandlungskopfes, Regenerationskopf, und Frequenzmodulationskopf sind strenger. Wenn unsachgemäß, Es wird sich selbst erregen und es unfähig machen, zu arbeiten.
Hochfrequenzschaltungen wie FM-Köpfe verwenden oft großflächige umgebende Erddrähte, um einen guten Abschirmungseffekt zu gewährleisten.
(5) Strong current leads (common ground, Netzkabel für Endstufen, etc.) should be as wide as possible to reduce wiring resistance and voltage drop, und die durch parasitäre Kopplung verursachte Selbstanregung reduzieren.
(6) The traces with high impedance should be as short as possible, und die Spuren mit niedriger Impedanz können länger sein, weil die Leiterbahnen mit hoher Impedanz leicht pfeifen und Signale absorbieren und die Schaltung instabil machen. Das Netzkabel, ground wire, Basistrace ohne Rückkopplungskomponenten, Emitterblei, etc. sind alle niederohmigen Leiterbahnen. Die Basisspur des Senderfolgers und die Erdungskabel der beiden Kanäle des Radios müssen getrennt werden, jeweils auf eine Weise, Bis das Ende der Funktion wieder kombiniert wird, wenn zwei Erdungskabel hin und her angeschlossen werden, Es ist einfach, Übersprechen zu erzeugen und den Grad der Trennung zu reduzieren.
2. Die folgenden Punkte sollten beachtet werden: Leiterplattendesign
1. Die Verdrahtungsrichtung des LeiterplattendesignAus der Perspektive der Lötfläche, Die Anordnung der Bauteile sollte so konsistent wie möglich mit dem Schaltplan sein. Die Verdrahtungsrichtung sollte mit der Verdrahtungsrichtung des Schaltplans übereinstimmen, weil während des Produktionsprozesses üblicherweise verschiedene Parameter auf der Lötfläche benötigt werden. Daher, es ist bequem für Inspektion, debugging and overhaul in production (Note: It refers to the premise that the circuit performance and the installation and panel layout requirements of the whole machine are met).
2. In the Leiterplattendesign, Die Anordnung und Verteilung verschiedener Komponenten sollte vernünftig und gleichmäßig sein., und streben danach, ordentlich zu sein, schön, und streng in der Struktur.
3. The Leiterplatte ist mit starker Widerstandsfähigkeit ausgelegt, and the placement of diodes: there are two types: horizontal placement and vertical placement:
(1) Horizontal placement: When the number of circuit components ist klein and the size of the Leiterplatte ist groß, es ist generell besser, horizontale Platzierung zu verwenden; wenn der Widerstand unter 1 liegt/4W wird horizontal platziert, Der Abstand zwischen den beiden Pads ist allgemein Nehmen Sie 4/10 Zoll, wenn die 1/2W Widerstand ist flach platziert, Der Abstand zwischen den beiden Pads beträgt im Allgemeinen 5/10 Zoll; wenn die Diode flach platziert wird, Gleichrichterrohre der Serie 1N400X, im Allgemeinen nehmen 3/10 Zoll; Gleichrichterrohre der Serie 1N540X, Nehmen Sie im Allgemeinen 4 bis 5/10 Zoll.
(2) Vertical installation: When there are a large number of circuit components and the size of the Leiterplatte is small, wird die vertikale Installation allgemein angenommen, und der Abstand zwischen den beiden Pads ist im Allgemeinen 1 bis 2/10 Zoll in der vertikalen Installation.
4. Potentiometer: the placement principle of IC holder
(1) Potentiometer: It is used to adjust the output voltage in the voltage regulator, So sollte das Design-Potentiometer vollständig im Uhrzeigersinn eingestellt werden, wenn die Ausgangsspannung steigt, und die Ausgangsspannung des Reglers gegen den Uhrzeigersinn sinkt, wenn die Ausgangsspannung verringert wird; Im einstellbaren Konstantstrom-Ladegerät Das mittlere Potentiometer dient zur Einstellung der Größe des Ladestroms. Wenn das Potentiometer entworfen ist, Der Strom steigt, wenn das Potentiometer vollständig im Uhrzeigersinn eingestellt ist.
Das Potentiometer sollte in einer Position platziert werden, die die Anforderungen der gesamten Maschinenstrukturinstallation und des Plattenlayouts erfüllt. Daher, Es sollte so weit wie möglich auf die Kante des Brettes gelegt werden, mit drehbarem Griff nach außen.

(2) IC holder: When designing a printed board drawing, bei Verwendung eines IC-Halters, Achten Sie besonders darauf, ob der Positionierschlitz am IC-Halter in der richtigen Ausrichtung platziert ist., und achten Sie darauf, ob jeder IC-Pin korrekt ist, zum Beispiel, der erste Stift kann nur verwendet werden. Es befindet sich in der unteren rechten oder oberen linken Ecke der IC-Buchse, and is close to the positioning groove (viewed from the welding surface).
5. Arrangement of in and out terminals
(1) The distance between the two associated lead ends should not be too large, im Allgemeinen etwa 2 bis 3/10 Zoll ist besser geeignet.
(2) The inlet and outlet ends should be concentrated on one or two sides as much as possible, und sollte nicht zu diskret sein.
6. Achten Sie bei der Gestaltung des Schaltplans auf die Reihenfolge der Stiftanordnung, und der Bauteilstiftabstand sollte angemessen sein.
7. Unter der Prämisse der Sicherstellung der Leistungsanforderungen der Schaltung, Das Design sollte nach vernünftiger Verkabelung streben, weniger externe Jumper verwenden, und leiten Sie die Drähte entsprechend bestimmten reibungslosen Aufladungsanforderungen, und streben danach, intuitiv zu sein, einfach zu installieren, Höhe und Überholung.
8. Bei der Auslegung des Schaltplans, Die Verkabelung sollte so wenig wie möglich zu biegen sein, und die Linien sollten einfach und klar sein.
9. Die Breite der Leitungsstreifen und der Abstand der Leitungen sollten moderat sein, and the spacing between the two pads of the capacitor should be as consistent as possible with the spacing of the capacitor lead pins;
10. The Leiterplatte design sollte in einer bestimmten Reihenfolge durchgeführt werden, zum Beispiel, von links nach rechts und von oben nach unten.