Leiterplattentechnisch - PCB-Layout verstehen

PCB-Design ist körperliche Arbeit in den Augen vieler Menschen. Allerdings, für eine lange Zeit, Die frühe Phase eines Plans wurde immer persönlich platziert und geleitet. Erst nach der Fertigstellung, einige Änderungen werden an Kollegen übergeben, aber sie werden ihnen auch einzeln erklärt werden. Verkabelung wie diese. Die von Kollegen entworfenen Leiterplatten kommentieren und weisen oft auf fehlende Teile hin, Damit die Kollegen ihre PCB-Design.

Eine Schrittmotortreiberplatine, für die mein Kollege vor einem Jahr verantwortlich war, die Leistungsindikatoren sind immer nicht bis zu der im Dokument genannten Leistung, obwohl sie verwendet werden kann, der hohe Strom geht verloren, die hohe Geschwindigkeit ist nicht hoch, die Wellenform ist schlecht, und nach eingehender Analyse, Es wird festgestellt, dass es gegen einige der Grundprinzipien der Leiterplattenverkabelung verstößt, sind nach der Modifikation sehr gut. Dies lässt mich wieder spüren, wie wichtig die Leiterplattenverdrahtung ist, insbesondere für Hochleistungsnetzteile und Sensoren, die extrem strenge Anforderungen an die Leiterplattenverdrahtung stellen.

In der msOS-Gruppe in den letzten Tagen "summten" Netznutzer und warfen das Problem der Leiterplattenverkabelung auf. Die Probleme, die durch die Verdrahtung von Schrittmotoren vorher verursacht wurden. Verwenden Sie gesunden Menschenverstand, um die Leiterplattenverdrahtung zu verstehen, leicht zu verstehen, vermeiden Sie Schaltungsschleifen, elektromagnetische Feldübertragungsleitungen und andere hochrangige Komplexitäten., Je mehr Sie über Dinge sprechen, die unklarer sind, lassen Sie alle verstehen, was grundsätzlich vor sich geht, lassen Sie sich nicht durch einige berufliche Begriffe einschränken und erhalten Sie die Zustimmung der Netzbürger in der Gruppe.

PCB-Verdrahtung dient dazu, die Straßen für die Spannungsversorgung von Signalen zu legen, um verschiedene Geräte anzuschließen. Das ist wie Straßen bauen und verschiedene Städte mit Autos verbinden. Es ist genau das Gleiche.

Der Straßenbau erfordert zwei Linien einmal und eine zurück. Die Leiterplattenverdrahtung ist gleich. Es muss eine zweizeilige Schleife gebildet werden. Bei niederfrequenten Schaltungen handelt es sich um eine Schleife. Für elektromagnetische Hochgeschwindigkeitsfelder ist es eine Übertragungsleitung. Das häufigste ist ein Differenzsignal. Schnur. Wie USB, Netzwerkkabel usw. Für die Impedanzmerkmale von Übertragungsleitungen usw. wird dieser Artikel nicht weiter erklären, siehe den Artikel "Verständliche elektromagnetische Feldtheorie".

Es kann gesagt werden, dass die Differenzsignalleitung ein ideales Modell für den Anschluss von Gerätesignalen ist. Je höher der Signalbedarf, desto näher an der Differenzsignalleitung.

Wenn sich viele Komponenten auf einer Platine befinden, wenn sie alle nach Differenzlinien angeordnet sind, Eines ist, dass die Fläche der Leiterplatte zu groß ist, und die andere ist, 2N Linien auszulegen, was zu viel Arbeit und schwierig ist, So stellen die Leute eine mehrschichtige Leiterplatte für die tatsächlichen Bedürfnisse vor. Das typischste Konzept ist die doppelseitige Leiterplatte. Die untere Schicht wird als gemeinsame Referenzschaltung verwendet, so that only N+1 wires are needed for wiring, und die Leiterplattenlayout stark reduziert.

Die gemeinsame Referenzschaltung, die allgemein als Referenzmasse bezeichnet wird, für die meisten eingebetteten Industrien, da die Signalqualität nach der Digitalisierung nicht sehr hoch ist, kann die Verwendung einer Ganzschicht-Referenzmasse die Leiterplattengröße verringern und die Effizienz verbessern., Es spart viel Zeit und wird von allen geliebt. Die Verringerung der Leiterplattengröße bedeutet in der Tat, die Länge der Signalleitung zu verkürzen, was auch die durch die Referenzmasse verursachte Verschlechterung der Signalqualität teilweise ausgleichen kann. Daher ist in der Praxis der PCB-Verdrahtungseffekt der Einführung der Bezugsmasse im Wesentlichen nahe am idealen Modell der Differenzlinie. Heute ist jeder an diese Methode gewöhnt. Es scheint, dass die Leiterplattenverdrahtung eine Schicht Bezugsmasse erfordert. Es gibt keinen Grund.

Bei der Doppelplattenkonstruktion, da es oft Crossover-Drähte gibt, ist es notwendig, den Draht zur Erdungsschicht für Crossover-Drahtaustausch zu überspringen. Dies muss darauf hingewiesen werden, dass der Jumper nicht zu lang sein sollte. Wenn es zu lang ist, ist es einfach, die Bezugsmasse zu teilen, besonders für einige. Für Leitungen, die eine hohe Signalqualität erfordern, kann die Bezugsmasse unten nicht geteilt werden. Andernfalls wird die Signalschaltung vollständig zerstört, und die Bezugsmasse verliert ihre Bedeutung. Daher ist die Referenzgrundschicht im Allgemeinen nur für kurze Jumper von Signalleitungen geeignet, und die Signalleitungen sollten so weit wie möglich auf der obersten Schicht platziert werden, oder mehr Schichten von Leiterplatten sollten eingeführt werden.

Wenn die Straße zu nah an der Straße ist, ist es leicht, einen Einfluss zu haben. Wenn Sie zum Beispiel eine Hochgeschwindigkeitsbahn nehmen, spüren Sie den Einfluss des Zuges von der gegenüberliegenden Seite auf den Zug, in dem Sie sich befinden, ebenso wie auf die Signallinien. Sie sollten nicht zu nah dran sein. Wenn die Signalleitungen parallel zu den Signalleitungen verlaufen, muss ein bestimmter Abstand eingehalten werden. Dies ist Gegenstand eines Experiments, und es muss einen guten Bezugsgrund unten geben. Unter Niederfrequenz und kleinem Signal ist der Einfluss im Allgemeinen nicht sehr groß, Hochfrequenz starkes Signal braucht Aufmerksamkeit.

Bei hochfrequenten Hochstrom-Leiterplattenverkabelungen, wie Schaltnetzteilen, ist das Tabu am meisten, dass das Antriebssignal durch den Ausgangsstrom und die starke Spannung gestört wird. Das Antriebssignal der MOS-Röhre wird durch den starken Ausgangsstrom leicht beeinflusst. Halte einen gewissen Abstand zwischen den beiden und komme nicht zu nah. Wenn die Vergrößerung des Verstärkers im Zeitalter des analogen Audios zu hoch ist, erscheint der Selbstanregungseffekt. Der Grund ist derselbe wie der der MOS-Röhre.

Der Träger von Leiterplattenverdrahtung ist die Leiterplatte. Allgemein, Die Referenzmasse ist 1mm vom Rand der Leiterplatte entfernt, und die Signalleitung ist etwa 1mm vom Rand der Bezugsmasse entfernt. Auf diese Weise, Alle Signale sind in der Leiterplatte eingeschlossen und EMV-Strahlung kann reduziert werden.

Wenn Sie kein Konzept des PCB-Designs haben, denken Sie über den täglichen Weg nach. Die beiden sind genau gleich.