Reglas básicas para el diseño de PCB de componentes
1. de acuerdo con el diseño del módulo de circuito, el circuito relacionado que realiza la misma función se llama módulo. Los componentes del módulo de circuito deben adoptar el principio de concentración cercana, y los circuitos digitales y analógicos deben separarse;
2. no se pueden instalar componentes dentro de 1,27 mm alrededor de agujeros no de instalación, como agujeros de posicionamiento y agujeros estándar, y no se pueden instalar componentes de 3,5 mm (m2,5) y 4 mm (m3) alrededor de agujeros de instalación, como tornillos;
3. evitar la instalación de agujeros debajo de resistencias horizontales, inductores (plug - ins), condensadores electroliticos y otros componentes, y evitar cortocircuitos entre el agujero después de la soldadura de pico y la carcasa del componente;
4. la distancia entre el exterior del componente y el borde de la placa es de 5 mm;
5. la distancia entre la parte exterior de la Junta del componente de instalación y la parte exterior del componente de inserción adyacente es superior a 2 mm;
6. los componentes de la carcasa metálica y los componentes metálicos (cajas blindadas, etc.) no deben entrar en contacto con otros componentes, ni deben estar cerca de líneas impresas y almohadillas, y la distancia entre ellos debe ser superior a 2 mm. Los agujeros cuadrados, como los agujeros de posicionamiento en la placa, los agujeros de instalación de sujetadores y los agujeros elípticos, están a más de 3 mm del borde de la placa;
7. los elementos de calefacción no deben estar cerca de los cables eléctricos y los elementos sensibles al calor; Los dispositivos de alta calefacción deben distribuirse uniformemente;
8. las tomas de corriente se colocarán alrededor de la placa de circuito impreso en la medida de lo posible, y las tomas de corriente y los terminales de bus conectados a ellas se colocarán en el mismo lado. Se debe prestar especial atención a no colocar tomas de corriente y otros conectores soldados entre los conectores para facilitar la soldadura de estos enchufes y conectores, así como el diseño y atado de cables de energía. Se debe considerar la distancia de disposición entre la toma de corriente y la Junta de soldadura para facilitar la inserción y desconexión del enchufe de corriente;
9. disposición de los demás componentes: todos los componentes IC están alineados en un lado y marcan claramente la polaridad de los componentes polares. La Polar de la misma placa impresa no se puede marcar en más de dos direcciones. Cuando aparecen dos direcciones, estas dos direcciones son perpendiculares entre sí;
10. el cableado de la placa debe ser denso. Cuando la diferencia de densidad sea demasiado grande, se debe rellenar la lámina de cobre reticulada, y la cuadrícula debe ser superior a 8 mils (o 0,2 mm);
11. no debe haber agujeros en la almohadilla SMD para evitar la pérdida de pasta de soldadura y causar soldadura falsa de componentes. Los cables de señal importantes no están permitidos entre los pines del enchufe;
12. el parche está alineado en un lado, la dirección del carácter es la misma y la dirección del embalaje es la misma;
13. el dispositivo de polarización debe ser lo más consistente posible con la dirección de la marca de polaridad en la misma placa.
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Reglas de cableado de componentes
1. dibuja el área de cableado a menos de 1 mm del borde de la placa de PCB y a menos de 1 mm alrededor del agujero de instalación, y está prohibido cableado;
2. el cable de alimentación debe ser lo más ancho posible y no debe ser inferior a 18ml; El ancho de la línea de señal no debe ser inferior a 12 mils; Las líneas de entrada y salida de la CPU no deben ser inferiores a 10 mils (o 8 mils); La distancia entre líneas no debe ser inferior a 10 mils;
3. la via normal no es inferior a 30 mils;
4. doble fila en línea: Junta de 60 mil, calibre de 40 mil;
Resistencia de 1 / 4 vatios: 51 * 55 mils (instalación de superficie 0805); En línea, la almohadilla es de 62 mils y el diámetro del agujero es de 42 mils;
Condensadores infinitos: 51 * 55 mil (instalación de superficie 0805); En línea, la Junta es de 50 mils y el diámetro del agujero es de 28 mils;
5. tenga en cuenta que el cable de alimentación y el cable de tierra deben ser lo más radiactivos posible, y el cable de señal no debe ser circular.
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¿¿ cómo mejorar la capacidad antiinterferencia y la compatibilidad electromagnética?
¿¿ cómo mejorar la capacidad antiinterferencia y la compatibilidad electromagnética al desarrollar productos electrónicos con procesadores?
1. los siguientes sistemas deben prestar especial atención a la resistencia a las interferencias electromagnéticas:
(1) sistema con una frecuencia de reloj extremadamente alta y un ciclo de bus extremadamente rápido en el microcontrolador.
(2) el sistema incluye circuitos de accionamiento de alta potencia y alta corriente, como relés que producen chispas, interruptores de alta corriente, etc.
(3) un sistema que incluye un circuito de señal analógica débil y un circuito de conversión a / D de alta precisión.
2. adoptar las siguientes medidas para mejorar la capacidad del sistema de resistencia a las interferencias electromagnéticas:
(1) elija un Microcontrolador con menor frecuencia:
La selección de un Microcontrolador con una frecuencia de reloj externa más baja puede reducir eficazmente el ruido y mejorar la capacidad antiinterferencia del sistema. Para las ondas cuadradas y sinusoides de la misma frecuencia, los componentes de alta frecuencia en las ondas cuadradas son mucho mayores que los componentes de alta frecuencia en las ondas sinusoidales. Aunque la amplitud del componente de alta frecuencia de la Onda cuadrada es menor que la de la onda fundamental, cuanto mayor sea la frecuencia, más fácil será emitir como fuente de ruido. El ruido de alta frecuencia más influyente producido por el Microcontrolador es aproximadamente tres veces mayor que la frecuencia del reloj.
(2) reducir la distorsión en la transmisión de la señal
El Microcontrolador se fabrica principalmente con tecnología CMOS de alta velocidad. La corriente de entrada estática en el extremo de entrada de la señal es de aproximadamente 1 ma, el capacitor de entrada es de aproximadamente 10 pf, y la resistencia de entrada es bastante alta. La salida del circuito CMOS de alta velocidad tiene una capacidad de carga considerable, es decir, un valor de salida relativamente grande. Los cables largos hacen que la entrada tenga una resistencia de entrada bastante alta, y los problemas de reflexión son muy graves, lo que puede causar distorsión de la señal y aumentar el ruido del sistema. Cuando TPD > rt, se convierte en un problema de línea de transmisión, que debe considerar problemas como la reflexión de la señal y la coincidencia de resistencia.
(3) reducir la interferencia cruzada entre líneas de señal:
La señal escalonada con un tiempo de subida de TER en el punto a se transmite a la terminal B a través del cable ab. el tiempo de retraso de la señal en la línea AB es td. en el punto d, debido a la transmisión de la señal hacia adelante desde el punto a, el reflejo de la señal después de llegar al punto B y el retraso en la línea ab, el ancho se detectará después del tiempo TD como ter. En el punto c, debido a la transmisión y reflexión de la señal en ab, se induce una señal de pulso positivo con el doble de ancho del tiempo de retraso de la señal en línea ab, es decir, 2td. Esta es la interferencia cruzada entre las señales.
(4) reducir el ruido de la fuente de alimentación
Cuando la fuente de alimentación proporciona energía al sistema, también aumenta el ruido a la fuente de alimentación. Las líneas de reinicio, las líneas de interrupción y otras líneas de control de los microcontroladores en el circuito son las más vulnerables a la interferencia del ruido externo. La fuerte interferencia en la red eléctrica entra en el circuito a través de la fuente de alimentación. Incluso en los sistemas alimentados por baterías, las propias baterías producen ruido de alta frecuencia. Las señales analógicas en los circuitos analógicos ni siquiera pueden soportar la interferencia de la fuente de alimentación.
(5) preste atención a las características de alta frecuencia de las placas de circuito impreso y los componentes
En caso de alta frecuencia, no se pueden ignorar los cables, agujeros, resistencias, condensadores e inductores y condensadores distribuidos en la placa de circuito impreso. La bobina de inducción distribuida del capacitor no se puede ignorar, y la bobina de inducción no se puede ignorar. La resistencia produce un reflejo de la señal de alta frecuencia, mientras que el capacitor de distribución del cable jugará un papel. Cuando la longitud es superior a 1 / 20 de la longitud de onda correspondiente de la frecuencia de ruido, se produce un efecto de antena y el ruido se emite a través del cable.
(6) el diseño de los componentes debe dividirse razonablemente.
La posición de los componentes en la placa de circuito impreso debe tener plenamente en cuenta la resistencia a las interferencias electromagnéticas. Uno de los principios es que los cables entre los componentes deben ser lo más cortos posible. En el diseño, la parte de señal analógica, la parte de circuito digital de alta velocidad y la parte de fuente de ruido (como relés, interruptores de alta corriente, etc.) deben separarse razonablemente para minimizar el acoplamiento de señal entre sí.
(7) procesar el cable de tierra
En la placa de circuito impreso, el cable de alimentación y el cable de tierra son los más importantes. El medio más importante para superar la interferencia electromagnética es la puesta a tierra.