PCB-Neuigkeiten - PCB Design Prinzipien der einzelnen Chip Mikrocomputer Steuerkarte

Der grundlegendste Prozess der Gestaltung eines Leiterplatte kann in drei Schritte unterteilt werden: Schaltplan-Design, Netzlistenerzeugung, und Leiterplattendesign. Egal ob das Gerätelayout auf der Platine oder die Verkabelung, etc., es gibt spezifische Anforderungen.

Zum Beispiel, Die Ein- und Ausgangsverdrahtung sollte so weit wie möglich vermieden werden, um Störungen zu vermeiden. Die parallele Verlegung der beiden Signalleitungen muss durch den Massekabel getrennt werden, und die Verdrahtung zweier benachbarter Schichten sollte möglichst senkrecht zueinander sein. Parasitenkopplung tritt wahrscheinlich parallel auf. Strom- und Massedrähte sollten so weit wie möglich in zwei Schichten getrennt werden, um senkrecht zueinander zu stehen. In Bezug auf die Linienbreite, Ein breiter Massedraht kann als Schleife für die digitale Schaltungsplatine verwendet werden, which constitutes a ground network (analog circuits cannot be used in this way), und eine große Fläche von Kupfer verwendet wird. Unten, der Herausgeber von Baineng.com erklärt die Grundsätze und einige Details, die in der PCB-Design der Ein-Chip-Mikrocomputer-Steuerplatine.

1. Bauteillayout Beim Bauteillayout sollten die aufeinander bezogenen Komponenten so nah wie möglich platziert werden. Zum Beispiel sind der Taktgenerator, der Kristalloszillator und der Takteingang der CPU alle anfällig für Rauschen, also sollten sie näher platziert werden. Für Geräte, die anfällig für Rauschen, Niederstrom-Schaltungen, Hochstromschaltungen usw. sind, halten Sie sie so weit wie möglich von der Logik-Steuerschaltung und Speicherschaltung (ROM, RAM) des Ein-Chip-Mikrocomputers fern. Wenn möglich, können diese Schaltungen zu Schaltungen gemacht werden. Platine, dies fördert Interferenzschutz und verbessert die Zuverlässigkeit der Schaltungsarbeit.

2. Entkopplungskondensatoren Versuchen Sie, Entkopplungskondensatoren neben Schlüsselkomponenten wie ROM, RAM und anderen Chips zu installieren. Tatsächlich können Leiterplatten-Leiterplatten-Leiterbahnen, Pin-Verbindungen und Verkabelungen usw. große Induktivitätseffekte enthalten. Große Induktivität kann zu starken Schaltrauschspitzen auf der Vcc-Spur führen. Die einzige Möglichkeit, Schaltrauschspitzen auf Vcc-Leiterbahnen zu verhindern, besteht darin, einen 0,1uF elektronischen Entkopplungskondensator zwischen VCC und Strommasse zu platzieren. Werden Oberflächenbauteile auf der Leiterplatte verwendet, können Chipkondensatoren direkt an den Bauteilen eingesetzt und auf dem Vcc-Pin befestigt werden. Es ist am besten, Keramikkondensatoren zu verwenden, da diese Art von Kondensator einen niedrigen elektrostatischen Verlust (ESL) und eine hohe Frequenzimpedanz hat, und die Temperatur und Zeit der dielektrischen Stabilität dieser Art von Kondensator sind auch sehr gut. Versuchen Sie, keine Tantalkondensatoren zu verwenden, da ihre Impedanz bei hohen Frequenzen höher ist.

Achten Sie beim Aufstellen von Entkopplungskondensatoren auf folgende Punkte:

Schließen Sie einen 100uF Elektrolytkondensator über das Leistungseingangsende der Leiterplatte an. Wenn die Lautstärke es zulässt, ist eine größere Kapazität besser.

Prinzipiell muss neben jedem integrierten Schaltungschip ein 0.01uF Keramikkondensator platziert werden. Wenn der Spalt der Leiterplatte zu klein ist, um Platz zu finden, können Sie für jeden 10-Chip einen 1-10 Tantalkondensator platzieren.

Bei Komponenten mit schwacher Störfestigkeit und großen Stromänderungen im ausgeschalteten Zustand sowie Speicherkomponenten wie RAM und ROM sollte ein Entkopplungskondensator zwischen der Stromleitung (Vcc) und der Erdungsleitung angeschlossen werden. Die Leitung des Kondensators sollte nicht zu lang sein, insbesondere der Hochfrequenz-Bypass-Kondensator kann keine Leitung haben.

3. Erdungsdrahtdesign Im Ein-Chip-Mikrocomputer-Steuersystem gibt es viele Arten von Erdungsdrähten, wie Systemerde, Schirmerde, Logikgerde, analoge Masse usw. Das vernünftige Layout des Erdungsdrahts bestimmt die Störschutzfähigkeit der Leiterplatte. Bei der Auslegung von Erdungsdrähten und Erdungspunkten sollten folgende Aspekte berücksichtigt werden:

Logik-Masse und analoge Masse sollten separat verdrahtet werden und können nicht zusammen verwendet werden. Verbinden Sie die entsprechenden Erdungskabel mit den entsprechenden Erdungskabeln. Bei der Konstruktion sollte der analoge Erdungskabel so dick wie möglich sein, und der Erdungsbereich des Anschlusses sollte so weit wie möglich vergrößert werden. Generell ist es am besten, die Ein- und Ausgangssignale von der Mikrocontroller-Schaltung durch Optokoppler zu isolieren.

Beim Entwerfen der Leiterplatte der Logikschaltung sollte der Massedraht eine geschlossene Schleifenform bilden, um die Störfestigkeit der Schaltung zu verbessern.

Der Erdungsdraht sollte so dick wie möglich sein. Wenn der Erdungskabel sehr dünn ist, ist der Widerstand des Erdungskabels groß, was dazu führt, dass sich das Erdungspotenzial mit Stromänderungen ändert, was zu Instabilität des Signalpegels führt, was zu einer Abnahme der Störfestigkeit der Schaltung führt. Wenn der Verdrahtungsraum es zulässt, stellen Sie sicher, dass die Breite des Haupt-Massedrahts mindestens 2-3mm beträgt und der Massedraht auf dem Bauteilstift ungefähr 1,5mm betragen sollte.

Achten Sie auf die Wahl des Erdungspunktes. Wenn die Signalfrequenz auf der Leiterplatte niedriger als 1MHz ist, weil die elektromagnetische Induktion zwischen Verdrahtung und Komponenten wenig Wirkung hat und der zirkulierende Strom, der durch den Erdungskreis gebildet wird, einen größeren Einfluss auf die Störung hat, ist es notwendig, einen Erdungspunkt zu verwenden, damit er keine Schleife bildet. Wenn die Signalfrequenz auf der Leiterplatte höher als 10MHz ist, aufgrund des offensichtlichen Induktivitätseffekts des PCB-Layoutentwurfs, wird die Erdungsleitungsimpedanz sehr groß, und der von der Masseschaltung gebildete Zirkulationsstrom ist kein großes Problem mehr. Daher sollte eine Mehrpunkt-Erdung verwendet werden, um die Erdungsimpedanz so weit wie möglich zu reduzieren.

4. Beim Layout anderer Stromleitungen sollte im PCB-Layoutdesign nicht nur die Leiterbahnbreite entsprechend der Größe des Stroms so dick wie möglich sein, sondern auch die Routingrichtung der Stromleitung und der Erdungsleitung mit der Routingrichtung der Datenleitung übereinstimmen. Arbeiten Sie im PCB Layout Design. Verwenden Sie am Ende Erdungskabel, um die Unterseite der Leiterplatte abzudecken, wo keine Spuren vorhanden sind. Diese Methoden tragen alle dazu bei, die Störfestigkeit der Schaltung zu verbessern.

Die Breite der Datenleitung sollte so breit wie möglich sein, um die Impedanz zu reduzieren. Die Breite der Datenlinie ist mindestens nicht kleiner als 0.3mm (12mil), und es ist idealer, wenn es 0.46~0.5mm (18mil~20mil) ist.

Da ein Durchgangsloch der Leiterplatte 10pF Kapazitätseffekt bewirkt, die zu viel Interferenz für die Hochfrequenz-Leiterplattenschaltung, so im PCB Layout Design, Die Anzahl der Durchgangslöcher sollte so weit wie möglich reduziert werden. Darüber hinaus, Zu viele Durchkontaktierungen verringern auch die mechanische Festigkeit der Leiterplatte.