Leiterplattentechnisch - Wie entwirft eine Leiterplattenfabrik eine interferenzsichere Leiterplatte

Die Grundaufgabe PCB Anti-Interferenz-Design ist, dass das System oder das Gerät weder ausfällt noch seine Funktion aufgrund externer elektromagnetischer Störungen verliert, keine übermäßigen Störgeräusche an die Außenwelt senden, um den normalen Betrieb anderer Systeme oder Geräte nicht zu beeinträchtigen. Daher, Die Verbesserung der Interferenzschutzfähigkeit des Systems ist auch ein wichtiger Teil des Systemdesigns.

Summary of circuit anti-jamming design principles:
1. The design of the power cord
Choose the right power supply;
Try to widen the power cord;
Ensure that the power cord, bottom line direction and data transmission direction are consistent;
Use anti-interference components;
Add a decoupling capacitor (10～100µF) to the power inlet.

2. Design of the ground wire
Separate analog ground and digital ground;
Try to use single point grounding;
Try to widen the ground wire;
Connect the sensitive circuit to a stable ground reference source;
Partition design of the Leiterplatte to separate the high-bandwidth noise circuit from the low-frequency circuit;
Minimize the area of the ground loop (the path formed by returning all devices to the power ground after being grounded is called the "ground loop").

3. Configuration of components
Do not have too long parallel signal lines;
Ensure that the clock generator, Kristalloszillator und Takteingang der CPU sind so nah wie möglich an der PCB, while keeping away from other low-frequency components;
The components should be configured around the core components, and the lead length should be minimized;
Partition layout of Leiterplatte;
Consider the position and direction of the Leiterplatte in the chassis;
Shorten the leads between high-frequency components.

4. Configuration of decoupling capacitors
Add a charge and discharge capacitor (10uF) for every 10 integrated circuits;
Leaded capacitors are used for low frequencies, and chip capacitors are used for high frequencies;
A 0.1µF ceramic capacitor shall be arranged for each integrated chip;
The anti-noise ability is weak, and high-frequency decoupling capacitors should be added to the devices with large power changes when shutting down;
Do not share vias between capacitors;
Decoupling capacitor leads should not be too long.

5. Principles of reducing noise and electromagnetic interference
Try to use a 45° fold line instead of a 90° fold line (to minimize the external emission and coupling of high-frequency signals);
Use series resistance to reduce the jump rate of the circuit signal edge;
The shell of the quartz crystal oscillator should be grounded;
Don’t float the circuits that are not in use;
Wenn die clock is perpendicular to the IO line, the interference is small;
Try to make the electromotive force around the clock tend to zero;
The IO drive circuit is as close as possible to the edge of the PCB;
Any signal should not form a loop;
For high-frequency Bretts, Die verteilte Induktivität des Kondensators kann nicht ignoriert werden, nor can the distributed capacitance of the inductor;
Usually the power line and AC line should be on a different board from the signal line as much as possible.

6. Other design principles
The unused pins of CMOS should be connected to the ground or power supply (usually directly connected to the ground) through a resistor;
Use RC circuit to absorb the discharge current of relays and other original components;
Adding about 10kΩ pull-up resistor on the bus is helpful for anti-interference;
Using full decoding has better anti-interference;
The components do not need pins to connect to the power supply through a 10k resistor;
The bus should be as short as possible and try to keep the same length;
The wiring between the two layers should be as vertical as possible;
Avoid sensitive components with heating components;
The front side is routed horizontally, und die Rückseite wird in Längsrichtung geführt. Solange der Platz es zulässt, je dicker die Verkabelung, the better (only ground wire and power wire);
To have a good ground line, Versuchen Sie, die Linie von der Vorderseite zu leiten, and use the back side as a ground line;
Keep a sufficient distance, wie der Ein- und Ausgang des Filters, Ein- und Ausgang des Optokopplers, die AC-Stromleitung und die schwache Signalleitung, etc.;
Long line plus low-pass filter. Die Spur sollte so kurz wie möglich sein, und die lange Linie, die genommen werden muss, sollte in einer angemessenen Position mit einem C eingefügt werden, RC, or LC low-pass filter;
Except for the ground wire, Verwenden Sie keine dicken Drähte, wenn Sie dünne Drähte verwenden können.

7. Wiring width and current
Allgemein, die Breite sollte nicht kleiner als 0 sein.2.mm (8mil);
On high-density and high-precision Leiterplatten, der Abstand und die Linienbreite sind im Allgemeinen 0.3mm (12mil);
When the thickness of the copper foil is about 50um, die Drahtbreite ist 1～1.5mm (60mil) = 2A;
The common area is generally 80mil, Anwendungen mit Mikroprozessoren sollten stärker berücksichtigt werden.

8. Power cord
The power cord should be as short as possible, in gerader Linie, vorzugsweise in Baumform, keine Schleife.

9. Layout
First, die PCB Größe. When the PCB Größe ist zu groß, die gedruckten Zeilen werden lang sein, die Impedanz steigt, die Anti-Lärm Fähigkeit wird abnehmen, und die Kosten werden ebenfalls steigen; wenn die PCB Größe ist zu klein, die Wärmeableitung wird nicht gut sein, und angrenzende Linien werden leicht gestört.
Nach der Bestimmung der PCB Größe, Bestimmung der Lage der Spezialkomponenten. Endlich, entsprechend den Funktionseinheiten der Schaltung, alle Komponenten der Schaltung sind ausgelegt.
The following principles should be observed when determining the location of special components:
Try to shorten the wiring between high-frequency components as much as possible, versuchen, ihre Verteilungsparameter und gegenseitige elektromagnetische Störungen zu reduzieren. Störanfällige Komponenten sollten nicht zu nah beieinander liegen, Ein- und Ausgangskomponenten sollten so weit wie möglich entfernt gehalten werden.
Es kann ein hoher Potentialunterschied zwischen einigen Komponenten oder Drähten geben, und der Abstand zwischen ihnen sollte erhöht werden, um versehentliche Kurzschlüsse zu vermeiden, die durch Entladung verursacht werden. Die Bauteile mit Hochspannung sollten so weit wie möglich an Stellen angeordnet werden, die beim Debuggen von Hand nicht leicht erreichbar sind.
Bauteile, die mehr als 15g wiegen, sollten mit Klammern befestigt und dann geschweißt werden. Die Komponenten, die groß sind, schwer, und viel Wärme erzeugen sollte nicht auf der Leiterplatte montiert werden, aber sollte auf der Chassis-Bodenplatte der gesamten Maschine montiert werden, und das Wärmeableitungsproblem sollte in Betracht gezogen werden. Thermische Komponenten sollten weit weg von Heizkomponenten sein.
Für das Layout von einstellbaren Komponenten wie Potentiometern, einstellbare Induktivitäten, variable Kondensatoren, und Mikroschalter, Die strukturellen Anforderungen der gesamten Maschine sollten berücksichtigt werden. Wenn es innerhalb der Maschine eingestellt wird, Es sollte auf der Leiterplatte platziert werden, wo es für die Einstellung bequem ist; wenn es außerhalb der Maschine eingestellt wird, Seine Position sollte mit der Position des Einstellknopfes auf dem Chassis-Panel übereinstimmen.
Die Position, die das Positionierloch der Leiterplatte und die feste Halterung einnehmen, sollte reserviert werden. Bei der Auslegung aller Komponenten der Schaltung gemäß den Funktionseinheiten der Schaltung, the following principles must be met:
Arrange the position of each functional circuit unit according to the circuit flow, so dass das Layout für die Signalzirkulation bequem ist, und das Signal wird in der gleichen Richtung wie möglich gehalten.
Nehmen Sie die Kernkomponente jeder Funktionsschaltung als Zentrum und legen Sie sie um.. Die Komponenten sollten gleichmäßig sein, sauber und kompakt angeordnet auf der PCB. Minimieren und verkürzen Sie die Leitungen und Verbindungen zwischen den Komponenten.
Für Schaltungen mit hohen Frequenzen, die verteilten Parameter zwischen den Komponenten müssen berücksichtigt werden. Generally, Die Schaltung sollte möglichst parallel angeordnet sein. Auf diese Weise, es ist nicht nur schön, aber auch einfach zu installieren und zu schweißen. Es ist einfach zu produzieren.
Die am Rand der Leiterplatte befindlichen Komponenten sind im Allgemeinen nicht weniger als 2mm vom Rand der Leiterplatte entfernt. Die beste Form der Leiterplatte ist rechteckig. Das Seitenverhältnis beträgt 3:2 bis 4:3. Die Größe der Leiterplatte ist größer als 200x1.

Das obige ist, wie die Leiterplattenfabrik die Anti-Interferenz entwickelt Leiterplatte. Ipcb bietet auch Leiterplattenhersteller, Leiterplattenherstellung technology and so on.