Elektronisches Design - Die Substrate von Leiterplatten umfassen zwei Kategorien

Mit der Entwicklung der Kommunikationstechnologie, Handheld drahtlose Hochfrequenz-Schaltungstechnologie wird immer häufiger verwendet, wie: Funkpager, Mobiltelefone, drahtlose PDAs, etc. Die Leistungsindikatoren der Hochfrequenzschaltung beeinflussen direkt die Qualität des gesamten Produkts. Eine der größten Eigenschaften dieser Handheld-Produkte ist die Miniaturisierung, und Miniaturisierung bedeutet, dass die Dichte der Komponenten sehr groß ist, which makes the mutual interference of components (including SMD, SMC, nackte Chips, etc.) very prominent. Unsachgemäßer Umgang mit elektromagnetischen Störsignalen kann dazu führen, dass das gesamte Schaltungssystem nicht normal funktioniert. Daher, Wie man elektromagnetische Störungen vermeidet und unterdrückt und die elektromagnetische Verträglichkeit verbessert, ist ein sehr wichtiges Thema bei der Entwicklung von Hochfrequenz-Schaltkreisen Leiterplatten geworden. Dieselbe Schaltung, unterschiedlich PCB-Design Struktur, ihre Leistungsindikatoren werden sehr unterschiedlich sein. In dieser Diskussion, bei Verwendung der Protel99 SE Software zur Gestaltung der HF-Leiterplatte von Handheld-Produkten, Wie man den Schaltungsleistungsindex so weit wie möglich erreicht, um die Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit zu erfüllen.

1 Auswahl der Platten

Die Substrate von Leiterplatten umfassen zwei Kategorien: organisch und anorganisch. Die wichtigsten Eigenschaften des Substrats sind die dielektrische Konstante εr, der Dissipationsfaktor (oder dielektrischer Verlust) tanδ, der Wärmeausdehnungskoeffizient CET und die Feuchtigkeitsaufnahme. Unter ihnen beeinflusst εr Schaltungsimpedanz und Signalübertragungsrate. Für Hochfrequenzschaltungen ist die dielektrische Konstantentoleranz der kritischste Faktor, und ein Substrat mit einer kleinen dielektrischen Konstantentoleranz sollte ausgewählt werden.

2 PCB-Design process

Da sich die Verwendung von Protel99 SE Software von Protel 98 und anderer Software unterscheidet, werden wir zunächst kurz den Prozess des PCB Designs mit Protel99 SE Software diskutieren.

1. Da Protel99 SE das Projekt-Datenbankmodus-Management (PROJECT) verwendet, ist es unter Windows 99 implizit, daher sollten Sie zuerst eine Datenbankdatei erstellen, um die Einstellungen zu verwalten.

Der Schaltplan und das PCB-Layout des Zählers.

2. Der Entwurf des schematischen Diagramms. Um die Netzwerkverbindung zu realisieren, müssen die verwendeten Komponenten während des Prinzipienentwurfs in der Komponentenbibliothek vorhanden sein, ansonsten sollten die benötigten Komponenten in SCHLIB erstellt und in der Bibliotheksdatei gespeichert werden. Rufen Sie dann einfach die benötigten Komponenten aus der Komponentenbibliothek auf und verbinden Sie sie entsprechend dem entworfenen Schaltplan.

3. Nachdem das Schaltplanentwurf abgeschlossen ist, kann eine Netzliste für den Einsatz im PCB-Design gebildet werden.

4. PCB Design. a. Bestimmung der Leiterplattenform und -größe. Die Form und Größe der Leiterplatte werden entsprechend der Position der entworfenen Leiterplatte im Produkt, der Größe des Raumes, der Form und der Zusammenarbeit mit anderen Komponenten bestimmt. Zeichnen Sie mit dem Befehl PLACE TRACK das Erscheinungsbild der Leiterplatte auf der MECHANICAL LAYER-Schicht. b. Entsprechend den Anforderungen von SMT, machen Sie Positionierlöcher, Sichtaugen, Referenzpunkte usw. auf der Leiterplatte. c. Herstellung von Bauteilen. Wenn Sie spezielle Komponenten verwenden müssen, die nicht in der Komponentenbibliothek vorhanden sind, müssen Sie die Komponenten vor dem Layout erstellen. Der Prozess der Herstellung von Komponenten in Protel99 SE ist relativ einfach. Nachdem Sie im Menü "DESIGN" den Befehl "MAKE LIBRARY" ausgewählt haben, gelangen Sie in das Fenster zur Komponentenherstellung und wählen dann den Befehl "NEW COMPONENT" im Menü "TOOL" aus, um Meta Device Design durchzuführen. Zu diesem Zeitpunkt ist es nur notwendig, das entsprechende Pad an einer bestimmten Position mit PLACE PAD und anderen Befehlen auf der TOP LAYER-Schicht entsprechend der Form und Größe der tatsächlichen Komponente zu zeichnen und es auf das erforderliche Pad zu bearbeiten (einschließlich Pad Form, Größe, Innendurchmesser Größe, etc.) Und der Winkel usw. sollte auch mit dem entsprechenden Pin Namen des Pads markiert werden), Zeichnen Sie dann mit dem Befehl PLACE TRACK die maximale Form des Bauteils in der Ebene TOP OVERLAYER, nehmen Sie einen Komponentennamen und speichern Sie ihn in der Komponentenbibliothek. d. Nachdem die Komponenten hergestellt sind, werden Layout und Verdrahtung durchgeführt. Diese beiden Teile werden im Folgenden ausführlich erörtert. e. Nach Abschluss des oben genannten Verfahrens muss eine Inspektion durchgeführt werden. Zum einen beinhaltet es die Prüfung des Schaltungsprinzips. Zum anderen ist es notwendig, die Abstimmungs- und Montageprobleme untereinander zu überprüfen. Das Schaltungsprinzip kann manuell oder automatisch durch das Netzwerk überprüft werden (das durch das Schaltplan gebildete Netzwerk kann mit dem von der Leiterplatte gebildeten Netzwerk verglichen werden). f. Nachdem die Inspektion korrekt ist, archivieren und ausgeben Sie die Datei. In Protel99 SE müssen Sie den Befehl "EXPORT" in der Option "FILE" verwenden, um die Datei im angegebenen Pfad und in der angegebenen Datei zu speichern (der Befehl "IMPORT" überträgt eine Datei an Protel99 SE). Hinweis: Nach dem Ausführen des Befehls "KOPIE AS..." in der Option "FILE" in Protel99 SE ist der gewählte Dateiname unter Windows 98 unsichtbar, so dass die Datei im Explorer nicht sichtbar ist. Das ist nicht genau dasselbe wie die Funktion "SAVE AS..." in Protel 98.

3 Layout der Bauteile

Bei der Gestaltung der HF-Leiterplatte, zusätzlich zum Leiterplattenlayout des gewöhnlichen Designs, Es ist hauptsächlich notwendig zu überlegen, wie die gegenseitige Interferenz zwischen den verschiedenen Teilen der HF-Schaltung reduziert werden kann, Wie man die Interferenz der Schaltung selbst auf andere Schaltungen reduziert, und der Widerstand der Schaltung selbst. Störfähigkeit. Erfahrungsgemäß, Die Wirkung der HF-Schaltung hängt nicht nur von den Leistungsindikatoren der HF-Schaltung selbst ab, hängt aber auch weitgehend von der Interaktion mit dem CPU Processing Board ab. Daher, Ein vernünftiges Layout ist besonders wichtig bei der Gestaltung der Leiterplatte.

Auf das Layout sollte geachtet werden:

*Bestimmen Sie zuerst die Position der Schnittstellenkomponenten mit anderen Leiterplatten oder Systemen auf der Leiterplatte. Achten Sie auf Koordinationsprobleme zwischen den Schnittstellenkomponenten (z.B. Richtung der Komponenten etc.).

*Weil das Volumen der Handprodukte sehr klein ist, ist die Anordnung der Komponenten sehr kompakt, so dass für die größeren Komponenten Priorität gegeben werden muss, um die entsprechende Position zu bestimmen und das Problem der gegenseitigen Zusammenarbeit zu betrachten.

*Analysieren Sie sorgfältig die Schaltungsstruktur, teilen Sie die Schaltung in Blöcke auf (wie Hochfrequenz-Verstärkerschaltung, Mischschaltung und Demodulationsschaltung usw.), trennen Sie starke und schwache elektrische Signale so viel wie möglich und trennen Sie digitale Signalschaltungen von analogen Signalschaltungen, Schaltungen, die dieselbe Funktion erfüllen, sollten in einem bestimmten Bereich so weit wie möglich angeordnet sein, um die Signalschleifenfläche zu verringern; Das Filternetzwerk jedes Teils des Stromkreises muss in der Nähe angeschlossen werden, was nicht nur Strahlung reduzieren kann, sondern auch die Wahrscheinlichkeit von Störungen verringern kann. Entsprechend der Schaltung Die Anti-Interferenz Fähigkeit.

*Entsprechend der unterschiedlichen elektromagnetischen Verträglichkeitsempfindlichkeit der verwendeten Geräteschaltung ist sie gruppiert. Bei den Komponenten in der Schaltung, die anfällig für Störungen sind, sollten Störquellen (wie Interferenzen der CPU auf der Datenverarbeitungsplatte etc.) während des Layouts so weit wie möglich vermieden werden.

4-Verkabelung

Nachdem das Layout der Komponenten grundsätzlich abgeschlossen ist, kann die Verdrahtung gestartet werden. Das Grundprinzip der Verdrahtung ist: Nachdem die Montagedichte es zulässt, versuchen Sie, Verdrahtungsdesign niedriger Dichte zu verwenden, und die Signalverdrahtung ist so dick wie möglich, was zur Impedanzanpassung förderlich ist.

Bei Hochfrequenzschaltungen kann die unzumutbare Auslegung von Signalleitungsrichtung, -breite und -abstand zu Quer*-Interferenzen zwischen Signalsignalübertragungsleitungen führen; Darüber hinaus hat das Systemnetzteil selbst auch Rauschstörungen, so dass es bei der Gestaltung der Hochfrequenzschaltung PCB integriert werden muss, vernünftige Verdrahtung zu berücksichtigen.

Bei der Verdrahtung sollten alle Spuren weit von der Grenze der Leiterplatte entfernt sein (etwa 2mm), um Drahtbruch oder versteckte Gefahren zu vermeiden, wenn die Leiterplatte hergestellt wird. Das Netzkabel sollte so breit wie möglich sein, um den Schleifenwiderstand zu reduzieren. Gleichzeitig sollte die Richtung des Netzkabels und des Erdungskabels mit der Richtung der Datenübertragung übereinstimmen, um die Störfestigkeit zu verbessern; Anzahl der Löcher; Je kürzer die Verkabelung zwischen den Komponenten, desto besser, um die Verteilungsparameter und gegenseitige elektromagnetische Störungen zu reduzieren; für inkompatible Signalleitungen sollten voneinander ferngehalten werden und versuchen, parallele Verdrahtung zu vermeiden, und auf beiden Seiten sollten die Signalleitungen senkrecht zueinander sein; Bei der Verdrahtung sollte die Adressseite, die eine Ecke benötigt, in einem Winkel von 135° liegen, um ein Drehen im rechten Winkel zu vermeiden.

Der Hauptgrund dafür, dass der Erdungskabel leicht elektromagnetische Störungen bildet, ist die Impedanz des Erdungskabels. Wenn ein Strom durch den Erdungskabel fließt, wird eine Spannung auf dem Erdungskabel erzeugt, wodurch ein Erdungsschleifenstrom erzeugt und eine Schleifeninterferenz des Erdungskabels gebildet wird. Wenn sich mehrere Schaltkreise einen Erdabschnitt teilen, entsteht eine gemeinsame Impedanzkopplung, die zu sogenannten Erdgeräuschen führt.

5 Schlussfolgerung

Der Schlüssel zur Gestaltung der HF-Leiterplatte ist, wie man die Strahlungskapazität reduziert und wie man die Störfestigkeit verbessert. Angemessene Anordnung und Verdrahtung sind die Garantie für die Gestaltung der HF-Leiterplatte. Die im Artikel beschriebene Methode ist vorteilhaft, um die Zuverlässigkeit der PCB-Design der Hochfrequenzschaltung, das Problem der elektromagnetischen Störung lösen, und dann den Zweck der elektromagnetischen Verträglichkeit erreichen.