Leiterplattentechnisch - Grundsätze des PCB-Layouts und Maßnahmen zur Interferenzsicherung

Printed circuit board (PCB) is the support of circuit components and devices in electronic products. Es stellt elektrische Verbindungen zwischen Schaltungselementen und Geräten zur Verfügung. Mit der rasanten Entwicklung der Elektrotechnik, Die Dichte von PGB wird immer höher. Die Qualität der PCB-Design hat einen großen Einfluss auf die Anti-Interferenz Fähigkeit. Daher, in der PCB-Design. Die allgemeinen Grundsätze PCB-Design muss befolgt werden, und die Anfürderungen des Anti-Interferenz-Designs müssen erfüllt werden.

Allgemeine Grundsätze des PCB-Designs

Um die beste Leistung der elektronischen Schaltung zu erhalten, sind das Layout der Komponenten und das Layout der Drähte sehr wichtig. Um PCB mit guter Qualität und niedrigen Kosten zu entwerfen. Folgende allgemeine Grundsätze sollten beachtet werden:

1. Leiterplattenlayout

Betrachten Sie zuerst die Leiterplattengröße. Wenn die Leiterplattengröße zu groß ist, sind die gedruckten Linien lang, die Impedanz steigt, die Rauschfestigkeit sinkt und die Kosten steigen; Wenn die Leiterplattengröße zu klein ist, wird die Wärmeableitung nicht gut sein, und benachbarte Leitungen werden leicht gestört. Nach der Bestimmung der Leiterplattengröße. Bestimmen Sie dann den Standort der speziellen Komponenten. Schließlich sind gemäß den Funktionseinheiten der Schaltung alle Komponenten der Schaltung angeordnet.

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 montiert werden, sondern auf der Chassis-Bodenplatte der gesamten Maschine montiert werden, und das Wärmeableitungsproblem sollte berücksichtigt werden. Thermische Komponenten sollten weit weg von Heizkomponenten sein.

(4) Das Layout von justierbaren Komponenten wie Potentiometern, justierbaren Induktivitätspulen, variablen Kondensatoren, Mikroschaltern usw. sollte die strukturellen Anforderungen der gesamten Maschine berücksichtigen. 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.

Entsprechend der Funktionseinheit der Schaltung. Bei der Auslegung aller Komponenten der Schaltung müssen die folgenden Grundsätze erfüllt werden:

(1) Ordnen Sie die Position jeder funktionalen Schaltungseinheit entsprechend dem Schaltungsfluss an, so dass das Layout für die Signalzirkulation bequem ist, und das Signal in der gleichen Richtung wie möglich gehalten wird.

(2) Nehmen Sie die Kernkomponente jeder Funktionsschaltung als Zentrum und legen Sie sie um. Die Komponenten sollten gleichmäßig, sauber und kompakt auf der Leiterplatte angeordnet sein. Minimieren und verkürzen Sie die Leitungen und Verbindungen zwischen Komponenten.

(3) Bei Schaltungen mit hohen Frequenzen sind die verteilten Parameter zwischen den Bauteilen zu berücksichtigen. Generell sollte die Schaltung möglichst parallel angeordnet werden. Auf diese Weise nicht nur schön. Und einfach zu installieren und zu schweißen. Leicht in der Massenproduktion.

(4) Die Komponenten, die sich am Rand der Leiterplatte befinden, sind im Allgemeinen nicht weniger als 2mm vom Rand der Leiterplatte entfernt. Die beste Form der Leiterplatte ist rechteckig. Das Seitenverhältnis ist 3:2 zu 4:3. Wenn die Größe der Leiterplatte größer als 200x150mm ist. Die mechanische Festigkeit der Leiterplatte sollte berücksichtigt werden.

2. 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 und die Breite 1.15mm ist. Bei einem Strom von 2A wird die Temperatur daher nicht höher als 3°C sein. Eine Drahtbreite von 1.5mm kann die Anforderungen erfüllen. Für integrierte Schaltungen, insbesondere digitale Schaltungen, wird normalerweise eine Drahtbreite von 0.02~0.3mm ausgewählt. Natürlich, so lange wie möglich, verwenden Sie eine so breite Linie wie möglich. Besonders das Netzkabel und 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 Biegungen 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, ansonsten großflächige Kupferfolie zu vermeiden. Bei längerer Erwärmung neigt die Kupferfolie dazu, aufzuquellen und abzufallen. Wenn eine große Fläche Kupferfolie verwendet werden muss, ist es am besten, eine Gitterform zu verwenden. Dies hilft, das flüchtige Gas zu beseitigen, das durch Erhitzen des Klebstoffs zwischen der Kupferfolie und dem Substrat entsteht.

3. 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.

Antiinterferenzmaßnahmen 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.

1. 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.

2. Ausführung des Erddrahtes

Die Prinzipien der Erdungsdraht-Konstruktion sind:

(1) Die digitale Masse wird von der analogen Masse getrennt. Wenn sich sowohl Logikschaltungen als auch Linearschaltungen auf der Leiterplatte befinden, sollten diese so weit wie möglich voneinander getrennt werden. Die Masse der Niederfrequenzschaltung sollte möglichst parallel an einem einzigen Punkt geerdet werden. Wenn die eigentliche Verkabelung schwierig ist, kann sie teilweise in Reihe geschaltet und dann parallel geerdet werden. Die Hochfrequenzschaltung sollte an mehreren Stellen in Reihe geerdet werden, der Erdungsdraht sollte kurz und geleast sein, und die gitterartige großflächige Erdungsfolie sollte so weit wie möglich um die Hochfrequenzkomponente herum verwendet werden.

(2) Der Erdungsdraht sollte so dick wie möglich sein. Wenn der Erdungskabel eine sehr enge Leitung verwendet, ändert sich das Erdungspotential mit der Änderung des Stroms, was die Geräuschschutzleistung verringert. Daher sollte der Erdungsdraht so verdickt werden, dass er dreimal den zulässigen Strom auf der Leiterplatte durchlaufen kann. Wenn möglich, sollte der Erdungsdraht 2~3mm oder mehr sein.

(3) Der Erdungsdraht bildet eine geschlossene Schleife. Bei Leiterplatten, die nur aus digitalen Schaltungen bestehen, sind die meisten ihrer Erdungskreisläufe in Schleifen angeordnet, um die Rauschfestigkeit zu verbessern.

3. Konfiguration des Entkopplungskondensators

Eine der herkömmlichen Praktiken der Leiterplattenhersteller for PCB-Design Es ist, geeignete Entkopplungskondensatoren an jedem Schlüsselteil der Leiterplatte zu konfigurieren.

Die allgemeinen Konfigurationsprinzipien von Entkopplungskondensatoren sind:

(1) Schließen Sie einen 10,100uf Elektrolytkondensator über den Stromeingang an. Wenn möglich, ist es besser, eine Verbindung mit 100uF oder mehr herzustellen.

(2) Grundsätzlich sollte jeder integrierte Schaltungschip mit einem 0.01pF Keramikkondensator ausgestattet werden. Wenn der Abstand der Leiterplatte nicht ausreicht, kann ein 1-10pF Kondensator für jeden 4~8 Chip angeordnet werden.

(3) Für Geräte mit schwacher Rauschfestigkeit und großen Leistungsänderungen beim Herunterfahren, wie RAM- und ROM-Speichergeräte, sollte ein Entkopplungskondensator direkt zwischen der Stromleitung und der Erdungsleitung des Chips angeschlossen werden.

(4) Kondensatorleitungen sollten nicht zu lang sein, besonders für Hochfrequenz-Bypass-Kondensatoren.

Darüber hinaus sind folgende zwei Punkte zu beachten:

(1) Wenn sich Schütze, Relais, Tasten und andere Komponenten in der Leiterplatte befinden. Beim Betrieb aller