Diseño electrónico - Diseño de placas de pcb, cómo los ingenieros evitan la entrada

El proceso básico de diseño de la placa de circuito impreso universal es el siguiente:

Preparar inicialmente la optimización del diseño y cableado de PCB y la red de impresión de malla de alambre, así como la detección de DRC y la producción de paneles de detección estructural.

1. la preparación previa incluye la preparación de la Biblioteca de componentes y el diagrama esquemático.

"Si quieres ser bueno en el trabajo, primero debes Afilar tus herramientas. para hacer una buena tabla de madera, además de los principios de diseño, debes dibujarla bien. Antes de diseñar el tablero de pcb, primero debemos preparar el repositorio de componentes del esquema Sch y el repositorio de componentes del tablero de pcb. La Biblioteca de componentes puede usar la propia biblioteca de peotel, pero generalmente es difícil encontrar la Biblioteca adecuada. Es mejor crear su propia biblioteca de componentes basada en los datos de tamaño estándar del dispositivo seleccionado. En principio, primero se hace el repositorio de componentes corregido por PCB y luego el repositorio de componentes de sch.

Los altos requisitos del Banco de componentes de PCB afectan directamente la instalación de la placa; Los requisitos del repositorio Sch son relativamente laxos, solo hay que prestar atención a la definición de los atributos del pin y la relación correspondiente con los componentes del tablero de pcb. Ps: preste atención a los pines ocultos en la Biblioteca estándar. Después está el diseño del esquema, y después de completarlo, se puede comenzar el diseño de pcb.

En segundo lugar, el diseño estructural del fabricante de pcb. En este paso, de acuerdo con el tamaño determinado de la placa de circuito y las diversas localizaciones mecánicas, se dibuja la superficie del PCB en el entorno de diseño del PCB y se colocan los conectores, botones / interruptores, agujeros de tornillo, agujeros de montaje, etc. necesarios de acuerdo con los requisitos de localización. Y considerar y determinar plenamente el área de cableado y el área no de cableado (por ejemplo, cuántas áreas alrededor del agujero de tornillo pertenecen al área no de cableado).

3. diseño de la placa de PCB

Para decirlo sin rodeos, el diseño es poner el equipo en la placa de circuito. En este momento, si se completan todos los preparativos anteriores, puede generar una tabla de red (diseño - "crear netlist") en el esquema e importar la tabla de red (diseño - "cargar nets) en el mapa de pcb. Puedes ver que toda la pila del dispositivo se derrumba y hay un cable volador entre los pines para indicar la conexión. Luego puedes arreglar el equipo. La disposición general del plano se basa en los siguientes principios:

1. de acuerdo con el rendimiento eléctrico razonable, generalmente se divide en: área de circuito digital (es decir, miedo a la interferencia y la interferencia), área de circuito analógico (miedo a la interferencia), área de accionamiento de energía (fuente de perturbación);

2. los circuitos que cumplan la misma función deben estar lo más cerca posible y ajustarse a cada componente para garantizar la conexión más concisa; Al mismo tiempo, ajuste la posición relativa entre los bloques funcionales para que la conexión entre los bloques funcionales sea la más concisa;

3. para los componentes de alta calidad, se debe considerar la posición de instalación y la resistencia de instalación; Los componentes de calefacción deben colocarse por separado de los componentes sensibles a la temperatura y, si es necesario, deben tenerse en cuenta las medidas de convección térmica;

4. el dispositivo de accionamiento I / o está lo más cerca posible del borde de la placa de impresión y del conector de salida;

5. los generadores de reloj (por ejemplo, osciladores de cristal o osciladores de reloj) deben estar lo más cerca posible del equipo que utiliza el reloj;

6. entre el pin de entrada de energía de cada circuito integrado y el suelo, se utilizan condensadores de desacoplamiento (generalmente se utilizan condensadores monolíticos con buen rendimiento de alta frecuencia); Cuando el espacio de la placa es denso, también se puede agregar un capacitor de tantalio alrededor de varios circuitos integrados.

7. la bobina del relé debe agregar un detector de descarga (1n4148 está bien);

8. los requisitos de diseño deben ser equilibrados, densos y ordenados, sin necesidad de golpear con la cabeza o los pies pesados. Al colocar el componente, se debe tener en cuenta el tamaño real del componente (área ocupada y altura) y el tamaño real entre los componentes. Para garantizar el rendimiento eléctrico de la placa de circuito y la viabilidad y conveniencia de la producción e instalación, la colocación de los componentes debe modificarse adecuadamente para que sean ordenados y hermosos, como los mismos, siempre que se garantice que se puedan reflejar los principios anteriores. Deben estar bien dispuestos y en la misma Dirección.

Este paso está relacionado con la imagen general de la placa de circuito y la dificultad del siguiente paso en el cableado, por lo que se necesita mucha energía para considerarlo. En el diseño, se puede realizar un cableado preliminar y tener plenamente en cuenta las incertidumbres.

IV. cableado

El cableado es el proceso más importante en todo el diseño de pcb. Esto afectará directamente el rendimiento de la placa de pcb. En el proceso de diseño de pcb, el cableado suele tener tres partes: primero, el diseño es el requisito más básico del diseño de pcb. Si la línea no está conectada y hay líneas voladoras por todas partes, será una placa no calificada, se puede decir que aún no has comenzado. El segundo es la satisfacción con el rendimiento eléctrico.

Este es el estándar para medir la calificación de la placa de circuito impreso. Esto es después de desplegarse, ajustar cuidadosamente el cableado para que pueda lograr el mejor rendimiento eléctrico. Luego está la estética. Si tu cableado es correcto, nada afectará el rendimiento del aparato eléctrico, pero a primera vista, es desordenado y colorido, entonces no importa cuán bueno sea tu rendimiento eléctrico, es basura a los ojos de los demás. Esto ha traído grandes inconvenientes a las pruebas y el mantenimiento. El cableado debe ser ordenado y unificado, y no debe cruzarse ni desordenado. Todo esto debe lograrse al tiempo que se garantiza el rendimiento eléctrico y se cumplen otros requisitos personales, de lo contrario será el final del día.

5. principios principales en el cableado

En circunstancias normales, se deben conectar primero los cables de alimentación y los cables de tierra para garantizar el rendimiento eléctrico de la placa de circuito. Dentro de los límites permitidos por las condiciones, trate de ampliar el ancho de la línea de alimentación y la línea de tierra, preferiblemente la línea de tierra es más ancha que la línea de alimentación, su relación es: la línea de tierra > la línea de alimentación > la línea de señal, generalmente el ancho de la línea de señal es de: 0,2 ï medio 0,3 mm, el ancho mínimo puede alcanzar 0,05 ï medio 0,07 mm, y la línea de alimentación es generalmente de 1,2 ï medio 2,5 mm. para los PCB de los circuitos digitales, Un amplio cable de tierra se puede utilizar para formar un circuito, es decir, para formar una red de puesta a tierra a usar (la puesta a tierra de un circuito analógico no se puede usar así)

En primer lugar, el cableado tiene líneas estrictamente exigentes (como líneas de alta frecuencia). Los bordes de los extremos de entrada y salida deben evitar la vecindad paralela para evitar interferencias reflectantes. Si es necesario, se deben agregar cables de tierra para el aislamiento, y los cables de las dos capas adyacentes deben ser perpendiculares entre sí. El acoplamiento parasitario es fácil de ocurrir en paralelo.

La carcasa del Oscilador está fundamentada, el cable del reloj debe ser lo más corto posible y no debe estar conectado por todas partes. Debajo del Circuito de oscilación del reloj, la parte especial del circuito lógico de alta velocidad debe aumentar el área de tierra y no debe tomar otras líneas de señal para acercar el campo eléctrico circundante a cero;

En la medida de lo posible, se utilizan líneas plegables de 45 ° y no se permiten líneas plegables de 90 ° para reducir la radiación de señales de alta frecuencia; (las líneas más exigentes también deben usar hipérbola)

No forme un circuito en ninguna línea de señal. Si es inevitable, el ciclo debe ser lo más pequeño posible; Los agujeros de la línea de señal deben ser lo menos posible;

Las líneas clave deben ser lo más cortas y gruesas posible, y los dos lados deben aumentar la protección y la puesta a tierra.

Al transmitir señales sensibles y señales de campo de ruido a través de cables planos, se debe utilizar el método "suelo - señal - suelo".

Las señales clave deben reservar puntos de prueba para facilitar la producción y el mantenimiento de las pruebas. Después de la finalización del cableado principio, el cableado debe optimizarse;

Al mismo tiempo, después de la inspección inicial de la red y la inspección DRC es correcta, se rellena el área de desembalaje con un cable de tierra y se utiliza una gran área de cobre como cable de tierra. En la placa de circuito impreso, conecte el lugar no utilizado al cable de tierra. O se puede hacer en una placa de circuito multicapa, con una capa de cable de alimentación y una capa de cable de tierra.