Leiterplattentechnisch - Was sind PCB-Prinzipien und Anti-Interferenz-Maßnahmen

Leiterplatten (PCBS) sind die tragenden Teile von Schaltungskomponenten und Geräten in elektronischen Produkten. Es stellt elektrische Verbindungen zwischen Schaltungskomponenten und Geräten zur Verfügung. Mit der rasanten Entwicklung der Energietechnik nimmt die Dichte von PGB weiter zu. PCB Design hat einen großen Einfluss auf die Anti-Interferenz Fähigkeit. Daher bei der Durchführung des PCB-Designs.

Die allgemeinen Prinzipien des PCB-Designs müssen befolgt werden, und die Anforderungen des Anti-Interferenz-Designs müssen erfüllt werden.

Allgemeine Prinzipien des PCB-Designs Um die beste Leistung elektronischer Schaltungen zu erhalten, sind die Struktur der Komponenten und das Layout der Drähte sehr wichtig. Um eine Leiterplatte mit guter Qualität und niedrigen Kosten zu entwerfen.

Folgende allgemeine Grundsätze sollten beachtet werden:

1. Layout Betrachten Sie zuerst die Größe der Leiterplatte. Wenn die Leiterplattengröße zu groß ist, ist die gedruckte Schaltung 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 Schaltkreise werden leicht gestört. Nach der Bestimmung der Leiterplattengröße. Bestimmen Sie dann den Standort der speziellen Komponenten.

Schließlich ordnen Sie entsprechend der Funktionseinheit der Schaltung alle Komponenten der Schaltung an.

Bei der Bestimmung der Lage von Spezialkomponenten sollten folgende Grundsätze beachtet werden: (1) Verkürzen Sie die Verbindungen zwischen Hochfrequenzkomponenten so weit wie möglich und minimieren Sie deren Verteilungsparameter und gegenseitige elektromagnetische Störungen.

Störanfällige Komponenten sollten nicht zu nah beieinander liegen, Eingangs- und Ausgangskomponenten sollten so weit wie möglich entfernt sein. (2) Es kann einen hohen Potentialunterschied zwischen einigen Komponenten oder Leitern geben, und der Abstand zwischen ihnen sollte erhöht werden, um versehentliche Kurzschlüsse zu vermeiden.

Hochspannungskomponenten sollten so weit wie möglich an Stellen angeordnet werden, die beim manuellen Debuggen nicht leicht erreichbar sind. (3) Teile, die mehr als 15g wiegen, sollten mit Klammern befestigt und dann geschweißt werden. Die Wärme dieser großen und schweren Komponenten sollte nicht auf der Leiterplatte installiert werden, sondern sollte auf der Unterseite der Maschine installiert werden, und Wärmeableitungsprobleme sollten berücksichtigt werden.

Das Heizelement sollte weit vom Heizelement entfernt sein. (4) Die Anordnung der justierbaren Komponenten wie Potentiometer, einstellbare Induktivitätspulen, variable Kondensatoren, Mikroschalter usw. sollte die strukturellen Anforderungen der gesamten Maschine berücksichtigen.

Im Falle der Einstellung innerhalb der Maschine sollte es zur einfachen Einstellung der Position auf der Leiterplatte platziert werden. Im Falle einer Einstellung außerhalb der Maschine sollte seine Position der Position des Einstellknopfes auf der Chassisplatte entsprechen.

(5) Die Position, die das Positionierloch des Druckschlüssels und der Befestigungsbügel einnimmt, sollte beiseite gelegt werden. Entsprechend der Funktionseinheit der Schaltung.

Bei der Anordnung aller Komponenten der Schaltung müssen die folgenden Prinzipien erfüllt werden:

(1) Ordnen Sie die Position jeder funktionalen Schaltungseinheit entsprechend dem Fluss der Schaltung an, machen Sie das Layout einfach für den Signalfluss und halten Sie das Signal in der gleichen Richtung wie möglich. (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) Schaltungen, die mit hohen Frequenzen betrieben werden, sollten die Verteilungsparameter zwischen den Komponenten berücksichtigen. Die allgemeine Schaltung sollte Komponenten möglichst parallel verbinden. Auf diese Weise ist es nicht nur schön. Einfach zu installieren und zu löten.

Leicht in der Massenproduktion. (4) Die Komponente befindet sich am Rand der Leiterplatte, und sie ist 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. Wenn die Oberflächengröße der Leiterplatte größer als 200x150mm ist. Die mechanische Festigkeit der Leiterplatte sollte berücksichtigt werden.

2. Verkabelung

Das Verdrahtungsprinzip ist wie folgt: (1) Die an den Ein- und Ausgangsklemmen verwendeten Drähte sollten versuchen, benachbarte Parallelverbindungen zu vermeiden.

Es ist am besten, Drähte zwischen den Erdungsdrähten hinzuzufügen, um Rückkopplung zu vermeiden. (2) Die Mindestbreite der gedruckten Linie hängt hauptsächlich von der Bindungsstärke zwischen der Linie und dem isolierenden Substrat und dem Stromwert ab, der durch sie fließt. Wenn die Dicke der Kupferfolie 0.05mm ist und die Breite 1~15mm ist. Mit 2A Strom ist die Temperatur nicht höher als 3°C, also. Die Linienbreite ist 1.5mm, um die Anforderungen zu erfüllen. Für integrierte Schaltungen, insbesondere digitale Schaltungen, wird normalerweise eine Linienbreite von 0.02~0.3mm ausgewählt. Natürlich, solange Sie es zulassen, verwenden Sie immer noch eine so breite Linie wie möglich. Vor allem die Stromleitung und die Erdleitung. Im schlimmsten Fall wird der minimale Abstand der Drähte hauptsächlich durch den Isolationswiderstand und die Durchschlagsspannung zwischen den Drähten bestimmt.

Für integrierte Schaltungen, insbesondere digitale Schaltungen, solange der Prozess zulässt, kann der Abstand so klein wie 5~8mm sein. (3) Die gedruckten Linien an den Ecken sind normalerweise bogenförmig, und der rechte Winkel oder Winkel in der Hochfrequenzschaltung beeinflusst die elektrische Leistung. Versuchen Sie außerdem, ansonsten großflächige Kupferfolie zu vermeiden. Wenn eine große Fläche Kupferfolie verwendet werden muss, ist es am besten, eine Gitterform zu verwenden.

Dies erleichtert die Entfernung flüchtiger Gase aus der Hitze des Klebstoffes zwischen Kupferfolie und Substrat.

3. Das Mittelloch des Lötplattenpads ist etwas größer als der Durchmesser der Geräteleitung. Wenn die Schweißplatte zu groß ist, ist es leicht, eine falsche Schweißnaht zu bilden. Der Außendurchmesser des Pads d ist normalerweise nicht kleiner als (d und 1.2) mm, wobei D das Führungsloch ist.

Für digitale Schaltungen mit hoher Dichte ist der Mindestdurchmesser des Pads ideal (d.1.0) mm.

Antiinterferenzmaßnahmen für Leiterplatten und Schaltkreise

Das Anti-Interferenz-Design der Leiterplatte ist eng mit der spezifischen Schaltung verbunden, und hier ist nur eine Erklärung für mehrere häufig verwendete Maßnahmen im PCB-Interferenz-Design.

1. Das Stromleitungsdesign sollte die Breite der Stromleitung so weit wie möglich erhöhen, um den Schleifenwiderstand entsprechend dem Strom der Leiterplatte zu verringern.

Gleichzeitig sind die Richtung der Stromleitung, der Erdungsleitung und der Datenübertragung die gleichen, was zur Verbesserung der Lärmschutzfähigkeit beiträgt.

2. Ausführung des Erddrahtes

Das Prinzip des Grundlinienentwurfs ist: (1) Die digitale Masse ist vom analogen Ort getrennt. Wenn sich Logikschaltungen und Linearschaltungen auf der Leiterplatte befinden, sollten diese so getrennt wie möglich gehalten werden. Niederfrequenzschaltungen sollten versuchen, einzelne Punkte zu verwenden und geerdet sein. Wenn die eigentliche Verkabelung schwierig ist, kann ein Teil davon angeschlossen und geerdet werden.

Die Hochfrequenzschaltung sollte in Reihe mit mehreren Punkten geerdet werden, der Erdungsdraht sollte kurz und gemietet sein, und die Hochfrequenzkomponenten sollten mit einer großen Fläche des Gitters so weit wie möglich gefilmt werden. (2) Der Erdungsdraht sollte so dick wie möglich sein. Wenn der Erdungskabel einen sehr geformten Draht verwendet, ändert sich das Erdungspotential mit dem Strom, was zu einer Abnahme der Lärmschutzleistung führt. Daher sollte der Massedraht so verdickt werden, dass er dreimal den zulässigen Strom auf der Leiterplatte passieren kann.

Wenn möglich, sollte der Erdungsdraht 2~3mm oder mehr sein. (3) Der Erdungsdraht bildet eine geschlossene Schleife.

Die meisten Leiterplatten und ihre Erdungskreisläufe, die nur aus digitalen Schaltungen bestehen, können ihre Rauschfestigkeit verbessern, indem sie einen Ring bilden.

3. Konfiguration des Entkopplungskondensators

Die allgemeine Praxis des PCB-Designs besteht darin, geeignete Entkopplungskondensatoren auf jedem Schlüsselteil der Leiterplatte zu konfigurieren.

Die allgemeinen Konfigurationsprinzipien von Entkopplungskondensatoren sind: (1) Ein Elektrolytkondensator, der 10~100uf am Leistungseingang überspannt. Wenn möglich, ist es besser, 100uF zu überschreiten.

(2) Prinzipiell sollte ein 0.01pF Keramikkondensator für jeden IC-Chip angeordnet sein. Wenn der Abstand der Leiterplatte unzureichend ist, kann ein 1~10pf Kondensator für jeden 4~8 Chips angeordnet werden.

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

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

Beachten Sie außerdem die folgenden zwei Punkte: (1) Wenn sich Schütze, Relais, Tasten und andere Komponenten auf der Leiterplatte befinden. Wenn sie betrieben werden, wird eine große Funkenentladung erzeugt, und der Entladestrom muss durch Verwendung der RC-Schaltung absorbiert werden, die in der Abbildung gezeigt wird. (2) CMOS hat eine hohe Eingangsimpedanz und ist akzeptabel, um in der Lage zu sein, zu erfassen, also wird es geerdet oder am Ende des Gebrauchs eingesetzt.