Leiterplattentechnisch - Prinzipien des Layouts von Leiterplatten und praktische Tipps

Im elektronischen Design, Nach der Erstellung und Übergabe des Projektschemas, es ist notwendig, die PCB-Design. Nach dem PCB-Design bestimmt zuerst die Größe der Platinenform, Stapeldesign, und Gesamtaufteilungskonzept, Der erste Schritt des Entwurfs ist erforderlich: Bauteillayout. Setzen Sie jede Komponente in die richtige Position. Das Layout ist ein entscheidendes Bindeglied. Die Vor- und Nachteile des Layoutergebnisses wirken sich direkt auf den Verdrahtungseffekt aus, die gesamte Konstruktionsfunktion. Daher, Ein vernünftiges und effektives Layout ist der erste Schritt zu einem erfolgreichen PCB-Design. Ist auch ein wichtiger Teil

Leiterplattenkomponente Layoutprinzipien und praktische Tipps

Vor dem PCB-Layout wird die Schaltung durch Module entsprechend der gesamten Funktion unterteilt. In der Regionalplanung werden der analoge Teil und der digitale Teil entsprechend der Funktion isoliert, und die Hochfrequenzschaltung wird von der Niederfrequenzschaltung isoliert. Nachdem die Partition abgeschlossen ist, betrachten Sie die Schlüsselkomponenten in jedem Bereich und platzieren Sie die anderen Komponenten in dem Bereich an der geeigneten Position, die sich auf die Schlüsselkomponenten konzentriert. Berücksichtigen Sie beim Platzieren von Bauteilen die interne Schaltung zwischen Teilsystemschaltungen, insbesondere Timing- und Oszillationsschaltungen. Um die potenziellen Probleme elektromagnetischer Störungen zu beseitigen, sollten die Platzierung und das Layout der Komponenten systematisch überprüft werden, um die Verkabelung zu erleichtern, elektromagnetische Störungen zu reduzieren und unter der Voraussetzung zufriedenstellender Funktionen so schön wie möglich zu sein.

Häufige PCB-Layout-Probleme und Verwirrung

Der Erfolg eines Produkts erfordert einerseits gute Funktion und Qualität und andererseits Schönheit. Es ist notwendig, Ihre Leiterplatte wie beim Schnitzen eines Kunsthandwerks auszulegen. Es gibt oft diese Fragen und Probleme beim Layout von Leiterplattenkomponenten.

Müssen Leiterplatten nachgebaut werden, müssen Prozesskanten reserviert werden, müssen Montagelöcher reserviert werden und wie die Positionierlöcher angeordnet werden?

Passt die Leiterplattenform zur gesamten Maschine? Ist der Abstand zwischen den Komponenten angemessen? Gibt es einen Level- oder Höhenkonflikt?

Wie sind Impedanzsteuerung, Signalintegrität, Leistungssignalstabilität und Wärmeableitung des Leistungsmoduls zu berücksichtigen?

Wird der Abstand zwischen dem thermischen Element und dem Heizelement berücksichtigt?

Die EMV-Leistung der gesamten Platine, wie kann man die Störfestigkeit effektiv verbessern?

Ist es einfach, häufig ausgetauschte Komponenten zu ersetzen, und sind einstellbare Komponenten einfach einzustellen?

Ausgezeichnete Layoutprinzipien für PCB-Komponenten

Zuerst teilen Sie den Bereich. Entsprechend den Funktionseinheiten der Schaltung werden alle Komponenten der Schaltung als Ganzes betrachtet, und jede Funktionsschaltungseinheit ist entsprechend den Modulen in allgemeine Bereiche unterteilt, so dass das Layout für den Signalfluss geeignet ist und die Richtung so konsistent wie möglich gehalten wird.

Entsprechend der tatsächlichen Funktion der Leiterplatte wird der Modulbereich unterteilt. Das allgemeine Prinzip ist, dass der Stromversorgungsteil auf der Kante der Platine konzentriert ist, der Kernsteuerungsteil in der Mitte der Platine ist, der Signaleingangsteil befindet sich auf der linken Seite des Kernsteuerungsteils und der Signalausgangsteil befindet sich auf der rechten Seite des Kernsteuerungsteils. Das Verbindungsteil sollte so weit wie möglich am Rand der Platine angeordnet sein, und das Mensch-Computer-Interaktionsteil sollte unter Berücksichtigung der Anforderungen der Ergonomie vernünftig angeordnet sein. Unter der Prämisse der Gewährleistung der elektrischen Leistung sollten die Komponenten jedes Funktionsmoduls auf das Netz gelegt und parallel oder senkrecht zueinander angeordnet werden, um sauber und schön zu sein.

Nehmen Sie dann die Kernkomponente jeder Funktionsmodulschaltung als Zentrum und legen Sie sich um diese Mitte. Die Komponenten sollten gleichmäßig sein, Integral und kompakt auf der Leiterplatte angeordnet, und die Leitungen und Verbindungen zwischen den Komponenten sollten minimiert und verkürzt werden, um die Verkabelung zu erleichtern und elektromagnetische Störungen zu reduzieren. In der Leiterplatte, Spezialkomponenten wie Netzteile, einstellbare Geräte, Heiz- und wärmeempfindliche Geräte, Schlüsselkomponenten von Hochfrequenzteilen, Kernchips, Störanfällige Bauteile, Geräte mit großem Volumen oder Gewicht, Hochspannungsgeräte, Für heterogene Komponenten, Die Lage dieser speziellen Komponenten muss sorgfältig analysiert werden, und das Layout muss die Anforderungen der Schaltungsfunktionen und Produktionsanforderungen erfüllen. Ungeeignetes Layout kann zu Problemen mit der Schaltungskompatibilität und Signalintegrität führen, zum Ausfall von PCB-Design. Die Platzierung von Sonderbauteilen sollte bei der Auslegung grundsätzlich folgenden Grundsätzen entsprechen:

Für das Layout von einstellbaren Komponenten wie Potentiometern, einstellbaren Induktivitätspulen, variablen Kondensatoren, Mikroschaltern usw. sollten die strukturellen Anforderungen des gesamten Schraubenschlüssels berücksichtigt werden. Einige häufig verwendete Schalter sollten leicht in die Hand gelegt werden, wenn die Struktur es zulässt. Der Ort, den man berühren sollte. Das Layout der Komponenten ist ausgewogen und dicht.

Das Heizelement sollte am Rand der Leiterplatte angeordnet sein, um die Wärmeableitung zu erleichtern. Wenn die Leiterplatte vertikal installiert ist, sollte das Heizelement auf der Leiterplatte angeordnet sein

Der Filter für elektromagnetische Störungen (EMI) sollte so nah wie möglich an der EMI-Quelle sein. Versuchen Sie, die Verbindung zwischen Hochfrequenzkomponenten so weit wie möglich zu verkürzen, versuchen Sie, ihre Verteilungsparameter und gegenseitige elektromagnetische Störungen zu reduzieren. Störanfällige Komponenten sollten nicht zu nah beieinander liegen, Eingang und Ausgang sollten so weit wie möglich entfernt sein.

Quadratisch. Diermische Komponenten sollten weit weg von Heizkomponenten sein.

Versuchen Sie im Netzteillayout, das Gerätelayout für das Routing der Stromleitung bequem zu gestalten. Das Layout muss berücksichtigen, dass die Fläche der Eingangsstromschleife reduziert wird. Unter der Bedingung, die Zirkulation zu erfüllen, vermeiden Sie, dass die Eingangsstromleitung über die Platine läuft, und der Bereich des Schleifenkreises ist zu groß. Die Position des Netzkabels und des Erdungskabels sind gut aufeinander abgestimmt, um den Einfluss elektromagnetischer Störungen zu reduzieren. Wenn die Stromleitung und die Erdungsleitung nicht richtig aufeinander abgestimmt sind, gibt es viele Schleifen und es kann zu Rauschen kommen.

Aufgrund der unterschiedlichen Frequenzen von Hoch- und Niederfrequenzschaltungen unterscheiden sich auch deren Störungen und Methoden zur Unterdrückung von Störungen. Daher sollten im Bauteillayout die digitale Schaltung, die analoge Schaltung und der Stromkreis getrennt in Modulen angeordnet werden. Isolieren Sie effektiv die Hochfrequenzschaltung von der Niederfrequenzschaltung oder teilen Sie sie in kleine Unterschaltungsmodulplatinen auf und verbinden Sie sie mit Steckern.

Darüber hinaus, Besonderes Augenmerk sollte auf die Verteilung von starken und schwachen Signalen und den Signalübertragungsweg im Layout gelegt werden. Um Störungen zu minimieren, Nachdem der analoge Schaltungsteil vom digitalen Schaltungsteil getrennt ist, der hohe, Medium, Logikschaltungen mit niedriger Geschwindigkeit müssen auch verschiedene Bereiche auf der Leiterplatte verwenden. The Leiterplatte ist nach Frequenz- und Stromschalteigenschaften unterteilt. Die Lärmbestandteile sollten weiter von den Lärmbestandteilen entfernt sein. Das thermische Element ist weiter vom Heizelement entfernt. Low-Level-Signalkanäle sind weit entfernt von High-Level-Signalkanälen und ungefilterten Stromleitungen. Trennen Sie analoge Low-Level-Schaltungen und digitale Schaltungen, um eine gemeinsame Impedanzkopplung zwischen analogen Schaltungen zu vermeiden, digitale Schaltungen, und Stromversorgungsschleifen.