Elektronisches Design - Grundprinzipien des Zeichnungsdesigns von Leiterplatten

Dieser Artikel stellt vor allem die Grundprinzipien und Vorsichtsmaßnahmen der PCB-Design in PCB-Design. Wir wissen, dass ein Instrument und Ausrüstung mit ausgezeichneter Leistung, Neben der Auswahl hochwertiger Komponenten und vernünftiger Schaltungen, Das Layout von Leiterplatten und elektrischen Anschlüssen Die richtige Struktur der Richtung PCB-Design ist eine Schlüsselfrage, die entscheidet, ob das Gerät zuverlässig arbeiten kann. Für Schaltungen mit den gleichen Komponenten und Parametern, Aufgrund des unterschiedlichen Bauteillayouts werden unterschiedliche Ergebnisse erzielt PCB-Design und elektrische Anschlussrichtungen, und die Ergebnisse können sehr groß sein. Der Unterschied. Daher, Es ist notwendig, die drei Aspekte der korrekten Gestaltung der Leiterplattenlayout des Bauteillayouts der Leiterplatte, die richtige Wahl der Verdrahtungsrichtung und der Prozessstruktur des Gesamtinstruments. Eine vernünftige Prozessstruktur kann die Störgeräusche beseitigen, die durch unsachgemäße Verdrahtung verursacht werden, und zur gleichen Zeit Es ist bequem für Installation, Debugging und Wartung in Leiterplattenproduktion.

Im Folgenden werden wir die oben genannten Themen besprechen. Da es keine strikte "Definition" und "Modell" für eine gute "Struktur" gibt, wird die nachfolgende Diskussion nur als Einleitung dienen und nur als Referenz dienen. Die Struktur jedes Instruments muss auf spezifischen Anforderungen (elektrische Leistung, allgemeine Strukturinstallation und Panel-Layout-Anforderungen) basieren, das entsprechende strukturelle PCB-Design-Schema annehmen und mehrere durchführbare PCB-Design-Schema vergleichen und wiederholt ändern.

Leiterplattenleistung, Erdungsbusverdrahtungsstruktur-Auswahl-Systemstruktur: Analoge Schaltungen und digitale Schaltungen haben viele Ähnlichkeiten und Unterschiede im Leiterplattendesign und den Verdrahtungsmethoden des Bauteillayouts. In der analogen Schaltung verursacht aufgrund der Existenz des Verstärkers die sehr geringe Rauschspannung, die durch die Verdrahtung erzeugt wird, eine ernsthafte Verzerrung des Ausgangssignals. In der digitalen Schaltung ist die TTL-Rauschtoleranz 0.4V-0.6V, und die CMOS-Rauschtoleranz ist 0.3 von 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. Ziemlich viele Störquellen werden durch den Strom- und Erdungsbus erzeugt, und die Störstörungen, die durch den Erdungskabel verursacht werden, sind die größten.

Erstens, die grundlegenden Grundprinzipanforderungen des Leiterplattenzeichenentwurfs

1. Das PCB-Design der Leiterplatte beginnt mit der Bestimmung der Größe der Leiterplatte. Die Größe der Leiterplatte ist durch die Größe der Gehäuseschale begrenzt. Steckverbinder, Buchse oder eine andere Leiterplatte). Die Leiterplatte und externe Komponenten werden im Allgemeinen durch Kunststoffdrähte oder Metallisolierdrähte verbunden. Aber manchmal ist PCB in Sockelform entworfen, das heißt: Um eine Steckplatine in das Gerät zu installieren, verlassen Sie eine Kontaktposition als Sockel.

Für größere Bauteile, die auf der Leiterplatte installiert sind, sollte Metallzubehör hinzugefügt werden, um sie zu befestigen, um Vibrations- und Schlagfestigkeit zu verbessern.

2. Die grundlegende Methode des Schaltplans PCB Design

Zunächst einmal ist es notwendig, ein vollständiges Verständnis der Spezifikationen, Abmessungen und Bereiche der ausgewählten Komponenten und verschiedener Steckdosen zu haben; vernünftige und sorgfältige Betrachtung der Lage jeder Komponente, hauptsächlich aus der Perspektive der elektromagnetischen Feldkompatibilität und der Störfestigkeit. Kurze Leitung, weniger Crossover, Stromversorgung, Erdweg und Entkopplung werden berücksichtigt. Nachdem die Position jedes Bauteils bestimmt ist, ist es die Verbindung jedes Bauteils. Verbinden Sie die entsprechenden Pins entsprechend dem Schaltplan. Es gibt viele Möglichkeiten, das PCB-Design des gedruckten Schaltplans abzuschließen. Es gibt zwei Methoden des computergestützten PCB-Designs und des manuellen PCB-Designs.

Am primitivsten ist es, das Layout von Hand anzuordnen. Dies ist mühsamer und es dauert oft mehrere Iterationen, um es abzuschließen. Dies ist auch möglich, wenn kein anderes Zeichengerät vorhanden ist. Diese manuelle Layoutmethode ist auch sehr hilfreich für Designer, die gerade Leiterplattenzeichnungen lernen. Computergestütztes Zeichnen, jetzt gibt es viele Arten von Zeichnungssoftware mit verschiedenen Funktionen, aber im Allgemeinen sind Zeichnen und Modifizieren bequemer, und sie können gespeichert und gedruckt werden.

Bestimmen Sie als nächstes die erforderliche Größe der Leiterplatte und bestimmen Sie gemäß dem schematischen Diagramm zunächst die Position jeder Komponente und machen Sie dann das Layout nach kontinuierlicher Anpassung vernünftiger. Die Verdrahtungsanordnung zwischen den Komponenten in der Leiterplatte ist wie folgt:

(1) Kreuzschaltungen sind in gedruckten Schaltungen nicht erlaubt. Für Linien, die sich kreuzen können, können Sie "Bohren" und "Wickeln" verwenden, um sie zu lösen. Das heißt, lassen Sie eine bestimmte Leitung durch den Spalt unter anderen Widerständen, Kondensatoren und Triodenpins "bohren" oder "winden" von einem Ende einer Leitung, die sich kreuzen kann. Unter besonderen Umständen, wie die Schaltung kompliziert ist, um das PCB-Design zu vereinfachen Es ist auch erlaubt, Drähte zur Überbrückung zu verwenden, um das Kreuzkreisproblem zu lösen.

(2) Komponenten wie Widerstände, Dioden und Rohrkondensatoren können in "vertikalen" und "horizontalen" Installationsmethoden installiert werden. Der vertikale Typ bezieht sich auf die Installation und das Schweißen des Bauteilkörpers senkrecht zur Leiterplatte, was 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 Bauteilinstallation besser ist. Bei diesen beiden verschiedenen Befestigungskomponenten ist der Bauteillochabstand auf der Leiterplatte unterschiedlich.

(3) Der Erdungspunkt desselben Niveaukreises sollte so nah wie möglich sein, und der Leistungsfilterkondensator dieses Niveaukreises sollte auch mit dem Erdungspunkt dieses Niveaus verbunden sein. Insbesondere sollten die Erdungspunkte der Basis und des Emitters des Transistors dieses Pegels nicht zu weit voneinander entfernt sein, sonst wird die Kupferfolie zwischen den beiden Erdungspunkten zu lang sein, was Störungen und Selbstanregung verursachen wird. Die Verwendung einer solchen "Ein-Punkt-Erdungsmethode" Schaltung wird besser funktionieren. Stabil und nicht leicht selbsterregend.

Zweitens sollten die folgenden Punkte beim Zeichnungsdesign der Leiterplatte beachtet werden

1. Verdrahtungsrichtung: Aus der Perspektive der Schweißoberfläche sollte die Anordnung der Komponenten so konsistent wie möglich mit dem schematischen Diagramm sein. Die Verdrahtungsrichtung ist am besten mit der Verdrahtungsrichtung des Schaltplans konsistent zu sein. Da die Schweißoberfläche normalerweise während des Produktionsprozesses auf verschiedene Parameter getestet werden muss, ist dies für Inspektion, Debugging und Wartung während der Produktion bequem (Hinweis: Es bezieht sich auf die Prämisse, dass die Schaltungsleistung und die Installations- und Plattenlayoutanforderungen der gesamten Maschine erfüllt werden).

2. Die Anordnung und Verteilung der Komponenten sollte angemessen und gleichmäßig sein und bestrebt sein, ordentlich, schön und streng in der Struktur zu sein.

3. Widerstand- und Diodenplatzierungsmethoden: Es gibt zwei Arten: horizontale Platzierung und vertikale Platzierung:

(1) Flach legen: Wenn die Anzahl der Schaltungskomponenten klein ist und die Größe der Leiterplatte groß ist, ist es im Allgemeinen besser, flach zu legen; Bei Widerständen unter 1/4W ist der Abstand zwischen den beiden Pads allgemein. Nehmen Sie 4/10 Zoll, wenn der 1/2W Widerstand flach platziert wird, ist der Abstand zwischen den beiden Pads im Allgemeinen 5/10 Zoll; Wenn die Diode flach platziert wird, nehmen Gleichrichterröhren der Serie 1N400X im Allgemeinen 3/10 Zoll; Gleichrichterröhren der Serie 1N540X, nehmen Sie im Allgemeinen 4 bis 5/10 Zoll.

(2) Vertikale Installation: Wenn es eine große Anzahl von Schaltungskomponenten gibt und die Größe der Leiterplatte nicht groß ist, wird die vertikale Installation im Allgemeinen angenommen, und der Abstand zwischen den beiden Pads ist im Allgemeinen 1 bis 2/10 Zoll in der vertikalen Installation.

4. Potentiometer: das Platzierungsprinzip des IC-Halters

(1) Potentiometer: It is used to adjust the output voltage in the voltage regulator, so die PCB-Design Potentiometer sollte vollständig im Uhrzeigersinn eingestellt werden, wenn die Ausgangsspannung steigt, und die Ausgangsspannung des Reglers gegen den Uhrzeigersinn sinkt, wenn die Ausgangsspannung verringert wird; In der einstellbaren Konstantstromaufladung Das Potentiometer im Gerät dient zur Einstellung der Größe des Ladestroms. Wenn die PCB-Design Potentiometer sollte vollständig im Uhrzeigersinn eingestellt werden, wird der Strom zunehmen.

Das Potentiometer sollte in einer Position platziert werden, die die Anforderungen der gesamten Maschinenstrukturinstallation und des Plattenlayouts erfüllt. Daher sollte es so weit wie möglich an der Kante des Boards platziert werden, wobei der drehbare Griff nach außen zeigt.

(2) IC-Halter: Achten Sie beim Entwerfen der Leiterplattenzeichnung bei Verwendung des IC-Halters besonders darauf, ob der Positionierungsschlitz auf dem IC-Halter in der richtigen Position platziert ist, und achten Sie darauf, ob die IC-Pins korrekt sind, zum Beispiel kann der erste Pin nur verwendet werden. Es befindet sich in der unteren rechten oder oberen linken Ecke der IC-Buchse und befindet sich in der Nähe der Positioniernut (von der Schweißoberfläche betrachtet).