Leiterplattentechnisch - Wie führt man das Anti-Jamming-Design der Leiterplatte durch?

Summary of circuit Brett Anti-Jamming Design Prinzipien:

1. Das Design des Netzkabels

(1) Wählen Sie eine geeignete Stromquelle;

(2) Verbreiten Sie das Netzkabel so weit wie möglich;

(3) Stellen Sie sicher, dass die Richtung des Netzkabels, die untere Linie und die Datenübertragungsrichtung konsistent sind;

(4) Interferenzschutzkomponenten verwenden;

(5) Fügen Sie Entkopplungskondensator (10~100uf) zum Stromeingang hinzu.

2. Ausführung des Erdungskabels

(1) Die analoge Masse und die digitale Masse sind getrennt;

(2) Versuchen Sie, Einzelpunkt Erdung zu verwenden;

(3) Breiten Sie den Erdungsdraht so weit wie möglich aus;

(4) Schließen Sie den empfindlichen Stromkreis an eine stabile Erdreferenzquelle an;

(5) Partition design of Leiterplatten to separate high-bandwidth noise circuits from low-frequency circuits;

(6) Minimieren Sie den Bereich der Erdungsschleife (der Pfad, der durch Zurücksetzen aller Geräte auf die Strommasse gebildet wird, nachdem alle Geräte geerdet sind, wird "Erdungsschleife" genannt).

3. Konfiguration der Komponenten

(1) Haben Sie keine zu langen parallelen Signalleitungen;

(2) Stellen Sie sicher, dass die Takteingangsklemmen des PCB-Taktgenerators, des Kristalloszillators und der CPU so nah wie möglich sind, während Sie sich von anderen niederfrequenten Geräten fernhalten;

(3) Die Komponenten sollten um die Kernkomponenten angeordnet werden, und die Führungslänge sollte minimiert werden;

(4) Partitionslayout der Leiterplatte;

(5) Betrachten Sie die Position und Richtung der Leiterplatte im Chassis;

(6) Verkürzen Sie die Leitungen zwischen Hochfrequenzkomponenten.

4. Konfiguration des Entkopplungskondensators

(1) Fügen Sie einen Lade- und Entladekondensator (10uf) für jede 10-integrierte Schaltung hinzu;

(2) Bleikondensatoren werden für niedrige Frequenzen und Chipkondensatoren für hohe Frequenzen verwendet;

(3) Für jeden integrierten Chip ist ein Keramikkondensator 0.1uf anzuordnen;

(4) Die Rauschhemmungsfähigkeit ist schwach, und Hochfrequenz-Entkopplungskondensatoren sollten den Geräten mit großen Leistungsänderungen beim Herunterfahren hinzugefügt werden;

(5) Trennen Sie keine Durchkontaktierungen zwischen Kondensatoren;

(6) Die Leitung des Entkopplungskondensators sollte nicht zu lang sein.

5. Prinzipien der Verringerung von Rauschen und elektromagnetischen Störungen

(1) Versuchen Sie, eine 45° Faltlinie anstelle einer 90° Faltlinie zu verwenden (um die externe Emission und Kopplung von Hochfrequenzsignalen zu minimieren);

(2) Verwenden Sie Reihenwiderstand, um die Sprungrate der Schaltungssignalkante zu reduzieren;

(3) Die Schale des Quarzkristalloszillators sollte geerdet werden;

(4) Verlassen Sie nicht die Schaltungen, die nicht in Gebrauch sind;

(5) Die Störung ist gering, wenn die Uhr senkrecht zur IO-Linie steht;

(6) Versuchen Sie, die elektromotorische Kraft rund um die Uhr zu Null neigen zu lassen;

(7) Die IO-Antriebsschaltung ist so nah wie möglich an der Kante der Leiterplatte;

(8) Jedes Signal sollte keine Schleife bilden;

(9) Bei Hochfrequenzplatinen kann die verteilte Induktivität des Kondensators nicht ignoriert werden, und die verteilte Kapazität der Induktivität kann auch nicht ignoriert werden;

(10) Normalerweise sollten die Stromleitung und Wechselstromleitung auf einer anderen Platine von der Signalleitung so viel wie möglich sein.

6. Andere Bemessungsgrundsätze

(1) Die nicht verwendeten Pins von CMOS sollten geerdet oder durch Widerstände mit Strom versorgt werden;

(2) Verwenden Sie RC-Schaltung, um den Entladestrom von Relais und anderen Originalen zu absorbieren;

(3) Das Hinzufügen von etwa 10k Pull-up Widerstand auf dem Bus ist hilfreich für Anti-Interferenz;

(4) Die Verwendung der vollständigen Decodierung hat eine bessere Anti-Interferenz;

(5) Die Komponenten werden mit der Stromversorgung durch einen 10k Widerstand ohne Pins verbunden;

(6) Der Bus sollte so kurz wie möglich sein und möglichst lang sein;

(7) Die Verkabelung zwischen den beiden Schichten sollte so vertikal wie möglich sein;

(8) Vermeiden Sie empfindliche Bauteile mit Heizkomponenten;

(9) Horizontale Verdrahtung auf der Vorderseite und vertikale Verdrahtung auf der Rückseite. Solange der Platz es zulässt, je dicker die Verkabelung, desto besser (nur Erdungskabel und Stromkabel);

(10) Um eine gute Bodenlinie zu haben, versuchen Sie, die Linie von der Vorderseite zu leiten und verwenden Sie die Rückseite als Bodenlinie;

(11) Halten Sie einen ausreichenden Abstand, wie den Eingang und Ausgang des Filters, den Eingang und den Ausgang des Optokopplers, die Wechselstromleitung und die schwache Signalleitung, etc.;

(12) Lange Linie plus Tiefpassfilter. Die Spur sollte so kurz wie möglich sein, und die lange Linie, die zu nehmen ist, sollte in einer angemessenen Position mit einem C-, RC- oder LC-Tiefpassfilter eingefügt werden;

(13) Verwenden Sie außer dem Erdungsdraht keine dicken Drähte, wenn dünne Drähte verwendet werden können.

7. Netzkabel

Das Netzkabel sollte so kurz wie möglich sein, in einer geraden Linie, vorzugsweise in einer Baumform, keine Schlaufe.

8. Layout

Betrachten Sie zuerst die Leiterplattengröße. Wenn die Leiterplattengröße zu groß ist, werden die gedruckten Linien lang sein, die Impedanz steigt, die Rauschfestigkeit sinkt und die Kosten steigen ebenfalls; Wenn die Leiterplattengröße zu klein ist, wird die Wärmeableitung nicht gut sein, und benachbarte Leitungen 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.

Bei der Bestimmung der Lage spezieller Komponenten sollten folgende Grundsätze beachtet werden:

(1) Verkürzen Sie die Verkabelung zwischen Hochfrequenzkomponenten so weit wie möglich, versuchen Sie, ihre Verteilungsparameter und gegenseitige elektromagnetische Störungen zu reduzieren. Störanfällige Komponenten sollten nicht zu nah beieinander liegen, Eingangs- und Ausgangskomponenten sollten so weit wie möglich entfernt gehalten werden.

(2) Es kann einen hohen 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.

(3) Komponenten, die mehr als 15g wiegen, sollten mit Klammern befestigt und dann geschweißt werden. Die Komponenten, die groß, schwer sind und viel Wärme erzeugen, sollten nicht auf der Leiterplatte installiert werden, sondern auf der Chassis-Bodenplatte der gesamten Maschine installiert werden, und das Wärmeableitungsproblem sollte berücksichtigt werden. Thermische Komponenten sollten weit weg von Heizkomponenten sein.

(4) Für das Layout von justierbaren Komponenten wie Potentiometern, einstellbaren Induktivitäten, variablen Kondensatoren und Mikroschaltern sollten die strukturellen Anforderungen der gesamten Maschine berücksichtigt werden. Wenn es innerhalb der Maschine eingestellt wird, sollte es auf der Leiterplatte platziert werden, wo es für die Einstellung bequem ist; Wenn es außerhalb der Maschine eingestellt wird, sollte seine Position mit der Position des Einstellknopfes auf der Chassisplatte übereinstimmen.

(5) Die Position, die durch das Positionierloch der Leiterplatte und die feste Halterung eingenommen wird, sollte reserviert werden.

9. Verkabelung.

Das Prinzip der Verdrahtung ist wie folgt:

(1) Die Drähte, die für die Eingangs- und Ausgangsklemmen verwendet werden, sollten versuchen, zu vermeiden, nebeneinander und parallel zu sein. Es ist am besten, Erdungsdrähte zwischen Drähten hinzuzufügen, um Rückkopplung zu vermeiden.

(2) Die Mindestbreite des bedruckten Drahtes wird hauptsächlich durch die Haftfestigkeit zwischen dem Draht und dem isolierenden Substrat und den durch sie fließenden Stromwert bestimmt. Wenn die Dicke der Kupferfolie 0.05mm ist und die Breite 1.15mm ist, ist die Temperatur nicht höher als 3°C durch den Strom von 2A, so dass die Drahtbreite von 1.5mm die Anforderungen erfüllen kann.

Für integrierte Schaltungen, insbesondere digitale Schaltungen, wird normalerweise eine Drahtbreite von 0.02~0.3mm ausgewählt. Verwenden Sie natürlich so lange wie möglich ein möglichst breites Kabel, insbesondere das Netzkabel und das Erdungskabel. Der minimale Abstand der Drähte wird hauptsächlich durch den schlimmsten Isolationswiderstand und die Durchschlagsspannung zwischen den Drähten bestimmt. Bei integrierten Schaltungen, insbesondere digitalen Schaltungen, kann der Abstand bis zu 5-8mm betragen, solange der Prozess es zulässt.

(3) Die Ecken der gedruckten Leiter sind im Allgemeinen bogenförmig, und der rechte Winkel oder der eingeschlossene Winkel beeinflusst die elektrische Leistung in der Hochfrequenzschaltung. Versuchen Sie außerdem, großflächige Kupferfolie zu vermeiden, da sich die Kupferfolie sonst ausdehnt und bei längerer Erwärmung abfällt. Wenn eine großflächige Kupferfolie benötigt wird, ist es am besten, eine Gitterform zu verwenden. Dies hilft, das flüchtige Gas zu beseitigen, das durch die Erwärmung des Klebstoffs zwischen der Kupferfolie und dem Substrat entsteht.

10. Pad

Das Mittelloch des Pads ist etwas größer als der Durchmesser der Geräteleitung. Wenn das Pad zu groß ist, ist es leicht, ein falsches Lot zu bilden. Der Außendurchmesser D des Pads ist im Allgemeinen nicht kleiner als (d+1,2) mm, wobei d der Bleidurchmesser ist. Bei digitalen Schaltungen mit hoher Dichte kann der Mindestdurchmesser des Pads (d+1,0) mm betragen.

11. Interferenzmaßnahmen für Leiterplatten und Schaltkreise

Das Anti-Jamming-Design der Leiterplatte hat eine enge Beziehung zu der spezifischen Schaltung. Hier werden nur einige gängige Maßnahmen des PCB-Antijamming-Designs erläutert.

12. Ausführung des Netzkabels

Versuchen Sie entsprechend der Größe des Leiterplattenstroms, die Breite der Stromleitung zu erhöhen, um den Schleifenwiderstand zu verringern. Gleichzeitig müssen die Richtung der Stromleitung und der Erdungsleitung mit der Richtung der Datenübertragung übereinstimmen, was zur Verbesserung der Lärmschutzfähigkeit beiträgt.

13. Konfiguration des Entkopplungskondensators

Eine der herkömmlichen Methoden der PCB design is to configure appropriate decoupling capacitors on each key part of the bedruckte Pappe.