Diseño electrónico - Problemas comunes en el diseño de PCB

En el interior Diseño de PCB de alta veloCidad, La impedancia característica de las placas y circuitos de impedancia controlable es uno de los problemas más importantes y comunes.. En primer lugar, entender la definición de línea de transmisión: la línea de transmisión se compone de dos conductores de cierta longitud, Un cable para enviar una señal, and the other is used to receive signals (remember the concept of "loop" instead of "ground"). En un PCB multicapa, Cada línea es parte de una línea de transmisión, Los planos de referencia adyacentes pueden utilizarse como segunda línea o bucle. La clave para que una línea se convierta en una línea de transmisión de "alto rendimiento" es mantener su impedancia característica constante en toda la línea..
La clave para que la placa de circuito se convierta en "placa de impedancia controlable" es hacer que la impedancia característica de todos los circuitos satisfaga el valor normal., Generalmente entre 2.5.................... y 7.0 ohmios. En circuitos multicapas, La clave para un buen rendimiento de la línea de transmisión es mantener la impedancia característica constante en toda la línea.
¿Pero qué es la impedancia característica?? La forma más fácil de entender la impedancia característica es ver lo que sucede durante la transmisión.. Cuando se mueve a lo largo de una línea de transmisión con la misma sección transversal, Esto es similar a la transmisión de microondas mostrada en la figura 1. Supongamos que se a ñade un voltio a la línea de transmisión. Por ejemplo:, a 1 volt battery is connected to the front end of the transmission line (it is located between the transmission line and the loop). Una vez conectado, La señal de onda de tensión se propaga a lo largo de la línea a la velocidad de la luz. Difusión, Normalmente tiene una velocidad de aproximadamente 6. pulgadas./Nanosegundos. Por supuesto., La señal es en realidad la diferencia de tensión entre la línea de transmisión y el bucle, Y puede ser ponderado desde cualquier punto de la línea de transmisión y puntos adyacentes del bucle. Higos. 2 es un Diagram a que muestra la transmisión de una señal de tensión.
El método Zen es "generar una señal" y luego viajar a lo largo de la línea de transmisión a una velocidad de 6 pulgadas por nanosegundo.. Anterior 0.Viaje de 01 nanosegundos 0.06 in. En este momento, La línea de transmisión tiene una carga positiva excesiva, Y el bucle tiene una carga negativa excesiva. Es la diferencia entre las dos cargas que mantiene la diferencia de tensión de 1 voltio entre los dos conductores. Los dos conductores forman un condensador.
En el siguiente 0.01 nanosegundos, Para ajustar el voltaje de 0:.Línea de transmisión de 0 a 1 voltio de 06 pulgadas, Es necesario a ñadir una carga positiva a la línea de transmisión y una carga negativa a la línea de recepción.. Cada 0.Movimiento de 06 pulgadas, Debe a ñadirse más carga positiva a la línea de transmisión, Más cargas negativas deben añadirse al bucle. Cada 0.01 nanosegundos, La carga de otra sección de la línea de transmisión debe detenerse, Entonces la señal comienza a viajar a lo largo de esta parte. Carga de la batería en la parte delantera de la línea de transmisión. Cuando se mueve a lo largo de esta línea, Carga la parte continua de la línea de transmisión, Por lo tanto, se forma una diferencia de tensión de 1 voltio entre la línea de transmisión y el bucle. Cada 0.Viaje de 01 nanosegundos, some charge (±Q) is taken from the battery, and the constant amount of electricity (±Q) flowing out of the battery within a constant time distance (±t) is a constant current. La corriente negativa en el bucle de entrada es realmente igual a la corriente positiva que sale., Está justo al frente de la onda de señal.. La corriente alterna pasa a través de condensadores formados por circuitos superiores e inferiores para completar todo el ciclo.
PCB (Placa de circuito impreso) abbreviation for Placa de circuito impreso.

The detailed method is as follows
1. Purpose and Function
1.1. Trabajos de diseño estándar, Mejorar la eficiencia del consumo y la calidad de los productos.
2. Scope of application
1.1. XXX Company Development Department VCD, super vcddvd, sound and other products.
3... Responsabilidad. manner
3.1. Todos los ingenieros electrónicos, Técnicos y cartógrafos informáticos del Departamento de desarrollo de xxx.
4... Qualifications and training
4.1 Have a foundation in electronic technology;
4.2 Have basic computer operation knowledge;
4.3. Familiarizado con la aplicación del software de dibujo de PCB.
5. Work instruction (the length unit is MM)
5.Anchura mínima de la línea: 0.Panel de 3 mm, 0.Panel de 2 mm, Y 1.0mm minimum for the edge copper foil
5.2 aclaramiento mínimo de cobre: Panel: 0.3 mm, Panel: 0.2 mm.
5.3. La distancia mínima entre la lámina de cobre y el borde de la placa es de 0.55 mm, La distancia mínima entre el componente y el borde del tablero es de 5.0 mm, La distancia mínima entre la placa y el borde de la placa es de 4.0 mm
5.4 The Tamaño (diameter) of the pad of ordinary through-hole device components is twice the aperture, El valor mínimo de la placa de doble cara es 1..5 mm, El valor mínimo de un solo panel es 2.0 mm. Si no puede usar almohadillas redondas, Use almohadilla redonda de cintura, as shown in the figure below (if there is a standard component library,
Then the standard component library shall prevail)
The relationship between the long side and short side of the pad and the hole is:
5.5. El Condensador electrolítico no puede tocar el elemento de calefacción, Resistencia de alta potencia, Varistor, Dispositivo de tensión, Calentador, Etc.. La distancia mínima entre el condensador y el radiador es de 10.0 mm, Distancia mínima entre el componente y el radiador 2.0 mm.
5.6 Large-scale components (such as transformers, Condensador electrolítico de 15 diámetros.0 mm o más, Socket de alta corriente, Etc..) increase the copper foil and upper tin area as shown in the figure below; the shadow local area must be the same as the pad area.
5.7 There can be no copper foil (except grounding request) components within the screw hole radius of 5.0MM. ((según los requisitos del diagrama de estructura)).
5.8.. La posición de estaño debe estar libre de aceite de malla.
5.9. Si la distancia central entre las almohadillas es inferior a 2.5 mm, Las almohadillas adyacentes deben estar envueltas en aceite de pantalla, La anchura de la tinta es 0.2MM (0.5MM is recommended).
5.10. No coloque el saltador debajo del CI o del motor, Potenciómetro, Y otros componentes con una carcasa metálica aproximada.
5.11. Gran área Diseño de PCB ((aproximadamente más de 500 cm2)), Evitar la flexión de la placa de PCB al soldar el horno, and leave a 5 to 10mm wide gap in the middle of the PCB board without placing components (wiring), Para pasar por el horno de soldadura. Evitar la flexión de la placa de PCB cuando se añaden tiras de presión, the shaded area in the following figure::
5.12. Cada Transistor debe estar marcado con una "E"., c, Pies en serigrafía.
5.13 para los componentes que requieren soldadura después de pasar por el horno de estaño, La placa debe ser removida de la posición de estaño, Dirección opuesta a la dirección de paso. El tamaño del agujero de observación es 0.Relación de 5 mm a 1.0MM as shown in the figure below:
5.14. Al diseñar el tablero de doble cara:, Preste atención a los componentes de la carcasa metálica. La carcasa y la placa de circuito impreso entran en contacto con la placa de circuito impreso durante la inserción. No abra la almohadilla superior. It must be covered with green oil or silk screen oil (such as two-pin crystal oscillator).
5.15 para reducir los cortocircuitos en las juntas de soldadura, No hay ventanas de aceite verde en todos los orificios de los PCB de doble cara.
5.16. La dirección del horno de estaño debe marcarse con una flecha sólida Cada PCB:
5.17. El intervalo mínimo entre los agujeros es de 1.25MM (double panel is invalid)
5.18. Tiempo de planificación, Dirección de colocación del ángulo de inclinación IC encapsulado Debe ser perpendicular a la dirección a través del horno de soldadura, No paralelo, Como se muestra a continuación; Si el plan es difícil, the allowable placement of the IC (OP IC encapsulado placement direction is opposite to DIP ).
5.19. La dirección del cableado es vertical o vertical, El ángulo de giro vertical debe alcanzar los 45 grados para entrar.
5.20. La colocación de los componentes es horizontal o vertical.
5.21. Los caracteres serigráficos se colocan a la derecha en grados o 90 grados.
5.22. Si la anchura de la lámina de cobre que entra en la almohadilla redonda es inferior al diámetro de la almohadilla redonda, Entonces, deberías añadir lágrimas.. As shown in the figure:
5.23. El Código del material y el número de diseño se colocarán en blanco en la placa de circuito..
5.24. Uso racional de centros sin conexión como puesta a tierra o fuente de alimentación.
5.25. El cableado debe ser lo más corto posible. Preste especial atención al cableado corto de la línea de reloj, Líneas de señal de bajo nivel y todos los circuitos de alta frecuencia.
5.26. La línea de tierra y el sistema de alimentación de los circuitos analógicos y digitales estarán completamente separados.
5.27 If there is a large area of ground wire and power wire area on the printed board (the area exceeds 500 Plaza millimeters), Se debe abrir una ventana parcial. As shown in the figure:
5.28. Las normas de localización de los orificios de las placas de impresión de los enchufes eléctricos son las siguientes:. Los componentes no se pueden colocar en la sombra, Excepto partes insertadas manualmente. El rango de l es de 50 - 330 mm, El rango de H es de 50 - 250 mm., Si es superior a 330x250, Será reemplazado por una placa manual. El agujero de localización debe estar en el lado largo.
Conceptos básicos Diseño de PCB
1) Use as little as possible
Once a via is selected, Asegúrese de procesar la brecha entre él y la entidad circundante, Especialmente la brecha entre la línea y el orificio, que es fácilmente ignorada por la capa media y el orificio. Si es un enrutamiento automático, Puede seleccionar el elemento abrir en el submenú minimizar para procesarlo automáticamente. (2) The larger the current-carrying capacity required, Cuanto mayor sea el tamaño del orificio requerido. Por ejemplo:, El orificio para conectar la capa de alimentación y la capa de tierra a otras capas será más grande.
3. Silk screen layer (Overlay)
In order to facilitate the installation and maintenance of the circuit, Los patrones de logotipo y los códigos de texto necesarios se imprimen en la superficie superior e inferior de la placa de circuito impreso, Como etiquetas de componentes y valores nominales, Contorno del componente y marca del fabricante, Fecha de consumo, Etc.. Diseño de la capa de serigrafía, Muchos principiantes sólo prestan atención a la unidad de símbolos de texto y la hermosa ubicación, Ignorar el efecto PCB en la práctica. En la placa de circuito impreso que diseñaron, Los caracteres pueden ser bloqueados por componentes o invadidos en áreas de soldadura y borrados, Algunas Partes están marcadas en partes adyacentes. Este diseño diferente puede causar muchos problemas de montaje y mantenimiento. Inconveniente. La Guía correcta para el diseño de caracteres en la capa de serigrafía es: "no hay ambigüedad, Mira la costura., "Hermosa y generosa".
4. The particularity of SMD
There are a large number of SMD packages in the Protel package library, Eso es, Dispositivo de soldadura de superficie. La característica más importante de este tipo de dispositivo, además de su pequeño tamaño, es la dispersión de un solo lado del agujero de la aguja.. Por consiguiente,, Al seleccionar este tipo de dispositivo:, it is necessary to define the surface of the device to avoid "missing pins (Missing Plns)". Además, Las anotaciones de texto relacionadas con esos componentes sólo pueden colocarse a lo largo de la superficie en la que se encuentran..
5. Grid-like filling area (External Plane) and filling area (Fill)
Just like the names of the two, El área de llenado de la red es la disposición de la lámina de cobre de gran área en la red, La zona de llenado sólo se utiliza para mantener intacta la lámina de cobre. En el proceso de diseño, los principiantes no suelen ver la diferencia entre los dos en la computadora. Básicamente, Sólo tienes que ampliar la imagen para entenderla.. Esto se debe a que a menudo es difícil ver la diferencia, Así que cuando lo uses, Es más descuidado distinguir entre los dos.. Cabe destacar que el primero tiene un fuerte efecto en la supresión de interferencias de alta frecuencia en las características del circuito., Y adecuado para las necesidades. Los centros de relleno de área grande son especialmente adecuados cuando ciertas áreas se utilizan como áreas de blindaje, Zonificación, Línea de alta corriente. Este último se utiliza principalmente en el Centro de la línea común o en la zona de transmisión que necesita llenar un área pequeña.
6. Pad
The pad is the most frequently contacted and most important concept in Diseño de PCB, Pero es fácil para los principiantes ignorar sus opciones y modificaciones, Y utilizar almohadillas redondas en el diseño. Para seleccionar el tipo de almohadilla de un componente, La forma debe ser considerada sintéticamente, size, Diseño, Condiciones de vibración y calefacción, Y la dirección de la fuerza del componente. Protel proporciona una serie de almohadillas de diferentes tamaños y formas en la Biblioteca de paquetes, Por ejemplo, un círculo, square, Octogonal, Almohadilla redonda y de posicionamiento, Pero a veces esto no es suficiente, necesita ser editado por sí mismo. Por ejemplo:, Almohadilla para producir calor, Soportar una mayor presión, Y tiene una corriente más grande, Pueden ser diseñados como "formas de lágrima".. En el diseño del transformador de salida de línea, todo el mundo está familiarizado con la almohadilla de pin de PCB de TV en color, Esto es cierto para muchos fabricantes. En general, Además de lo anterior, Cuando edite su propio pad, you should also consider the following guidelines:
(1) When the shape does not differ in length, consider that the difference between the connection width and the specific side length of the pad should not be too large;
(2) It is often necessary to use asymmetric pads with asymmetrical length when wiring between component lead angles;
(3) The size of the pad hole of each component should be edited separately according to the thickness of the component pin. El principio rector es que el tamaño del agujero es 0.2 a 0.4 mm mayor que el diámetro del alfiler.
7. Various types of membranes (Mask)
These films are not only indispensable in the PCB manufacturing process, También es necesario para la soldadura de componentes. De acuerdo con la posición y la función de la membrana, the "membrane" can be divided into component surface (or welding surface) soldering mask (TOp or Bottom) and component surface (or soldering surface) solder mask (TOp or BottomPaste Mask). Eso es todo.. La máscara de soldadura es una película delgada que se aplica a la almohadilla para mejorar la soldabilidad, Eso es, Los puntos de luz en la placa Verde son ligeramente más grandes que la almohadilla. La máscara de soldadura es exactamente lo contrario, Para ajustar la placa acabada al método de soldadura, como la soldadura de onda, Además, se requiere que la lámina de cobre en la placa no esté recubierta de estaño.. Por consiguiente,, Todas las Partes, excepto las almohadillas, deben estar recubiertas con una capa de pintura para evitar que el Estaño se aplique a ellas.. Visible, Las dos membranas son complementarias. De este debate, it is not difficult to be sure that the menu
Similar to the settings of "solder Mask En1argement" and other items.
8. Línea de vuelo, flying line has two meanings:
(1) A rubber band-like network connection used for inspection during automatic wiring. Después de importar componentes a través de la tabla de red y hacer un plan preliminar, Mostrar comandos para ver conexiones de red programadas., Ajustar la posición de los componentes de vez en cuando para minimizar este entrelazamiento, Para obtener la máxima tasa de enrutamiento automático. Este paso es muy importante, Se puede decir que el cuchillo afilado no corta la madera por error, Esto requiere más tiempo y valor! Además, Cableado automático después de la terminación, Qué redes aún no están desplegadas, También puede utilizar esta función para encontrar:. Después de encontrar la red no desplegada, Puede compensar manualmente, Si realmente no puedes compensarlo, Usarás el segundo significado de "línea de vuelo", Eso es, En el futuro, estas redes se conectarán a una placa de circuito impreso utilizando cables. Debe reconocerse que si la placa de circuito es una línea de producción automática a granel, El cable volador puede considerarse un elemento de resistencia con una resistencia de 0 ohmios y un espaciamiento uniforme de la almohadilla.
Detener el diseño.
Placa de circuito impreso (PCB) Existe casi en todo tipo de dispositivos electrónicos. Si hay componentes electrónicos en un dispositivo, Todos están montados en PCB de diferentes tamaños. Además de la fijación de varios widgets, La función principal del PCB es proporcionar conexiones eléctricas entre las partes superiores. A medida que los dispositivos electrónicos se vuelven más complejos, Necesita más y más piezas, Circuitos y componentes en PCB cada vez más densos. Los PCB estándar son los siguientes:. The bare board (no parts on it) is also often called "Printed Wiring Board (PWB)".
El propio sustrato está hecho de materiales aislantes y aislantes que no son fáciles de doblar.. El pequeño material de circuito que se puede ver en el exterior es cobre. La lámina de cobre cubre inicialmente todo el tablero, Pero en el proceso de fabricación, parte de ella fue grabada, El resto se convirtió en una red de pequeñas líneas. . Estos cables se llaman patrones conductores o cableado, Y para proporcionar conexiones de circuito a los componentes en PCB.
Para fijar las piezas en el PCB, Los soldamos directamente en línea. On the most fundamental PCB (single panel), Partes concentradas a un lado, Los cables se concentran en el otro lado. Así, Necesitamos perforar el tablero para que el pin pueda pasar a través del tablero al otro lado., Por lo tanto, el pin de la pieza se solda al otro lado. Por consiguiente,, La parte delantera y trasera de un PCB se denominan lado de montaje y lado de soldadura, respectivamente.