Tecnología de PCB - ¿¿ cómo diseñar el tablero de control de un solo chip pcb?

El proceso más básico de diseño de la placa de circuito se puede dividir en tres pasos: diseño de esquema de circuito, generación de tabla de red y diseño de placa de circuito impreso. Ya sea el diseño del equipo en la placa o el cableado, hay requisitos específicos.

Por ejemplo, en la medida de lo posible se deben evitar los cables de entrada y salida para evitar interferencias. El cableado paralelo de las dos líneas de señal debe separarse del cable de tierra, y el cableado de las dos capas adyacentes debe ser lo más vertical posible entre sí. Es probable que el acoplamiento parasitario ocurra en paralelo. Los cables de alimentación y los cables de tierra deben dividirse en dos capas en la medida de lo posible para ser perpendiculares entre sí. En términos de ancho en línea, se puede utilizar un cable de tierra ancho como bucle del circuito digital pcb, es decir, una red de puesta a tierra (el circuito analógico no se puede usar de esta manera) y una gran área de cobre.

El siguiente artículo explica los principios del diseño del PCB del tablero de control del Microcontrolador y algunos detalles a los que hay que prestar atención.

1. diseño de componentes

En cuanto al diseño de los componentes, los componentes relacionados entre sí deben colocarse lo más cerca posible. Por ejemplo, los generadores de reloj, los osciladores de cristal y las entradas de reloj de la CPU son propensos al ruido, por lo que deben colocarse más cerca. Para aquellos dispositivos que son propensos al ruido, circuitos de baja corriente, circuitos de conmutación de circuitos de alta corriente, etc., manténgalos lo más alejados posible de los circuitos de control lógico y los circuitos de memoria (rom, ram) del microcomputador de un solo chip. Si es posible, estos circuitos se pueden convertir en circuitos. Placa, lo que favorece la resistencia a la interferencia y mejora la fiabilidad del trabajo del circuito.

2. condensadores de desacoplamiento

Trate de instalar condensadores de desacoplamiento junto a componentes clave, como rom, Ram y otros chips. De hecho, los rastros de placas de circuito impreso, las conexiones de pin y el cableado pueden contener un mayor efecto inductor. Los grandes inductores pueden causar picos graves de ruido de conmutación en los rastros de vcc. La única forma de evitar picos de ruido de conmutación en los rastros de VCC es colocar un capacitor de desacoplamiento electrónico de 0,1uf entre el VCC y el suelo de alimentación. Si se utiliza un componente de montaje de superficie en la placa de circuito, se puede utilizar un capacitor de chip directamente en el componente y fijarlo al Pin vcc. Es mejor usar condensadores cerámicos, ya que este tipo de condensadores tienen baja pérdida estática (esl) y alta resistencia de frecuencia, y la estabilidad dieléctrica de este tipo de condensadores también es muy buena en temperatura y tiempo. Trate de no usar condensadores de tantalio porque tienen una mayor resistencia a altas frecuencias.

Al colocar el condensadores de desacoplamiento, se deben prestar atención a los siguientes puntos:

¿¿ conecta un condensadores electroliticos de 100 UF en la entrada de energía de la placa de circuito impreso? Si la capacidad lo permite, cuanto mayor sea la capacidad, mejor.

¿ en principio, junto a cada chip de circuito integrado es necesario colocar un capacitor cerámico de 0,01uf. Si la brecha de la placa de circuito es demasiado pequeña para instalarla, se puede colocar un capacitor de tantalio de 1 - 10 por cada 10 chips.

Para los componentes con menor capacidad antiinterferencia y mayor cambio de corriente al apagarse, así como los componentes de almacenamiento como Ram y rom, se debe conectar un capacitor de desacoplamiento entre el cable de alimentación (vcc) y el cable de tierra.

Los cables de los condensadores aઠno deben ser demasiado largos, especialmente los condensadores de derivación de alta frecuencia no pueden tener cables.

3. diseño de la línea de tierra

En el sistema de control de un solo chip, hay varios tipos de cables de tierra, como la puesta a tierra del sistema, la puesta a tierra blindada, la puesta a tierra lógica, la puesta a tierra simulada, etc. la disposición correcta de los cables de tierra determinará la capacidad antiinterferencia de la placa de circuito. Al diseñar los cables de tierra y los puntos de tierra, se deben considerar las siguientes cuestiones:

La puesta a tierra lógica y la puesta a tierra simulada deben estar conectadas por separado y no deben usarse juntas. Conecte sus respectivos cables de tierra a los cables de tierra de alimentación correspondientes. En el diseño, el cable de tierra simulado debe ser lo más grueso posible y el área de tierra de la terminal debe ampliarse tanto como sea posible. En general, es mejor aislar las señales analógicas de entrada y salida del Circuito del Microcontrolador a través de un acoplamiento óptico.

Al diseñar la placa de circuito impreso del circuito lógico, el cable de tierra debe formar una forma de circuito cerrado para mejorar la capacidad antiinterferencia del circuito.

El cable de tierra debe ser lo más grueso posible. Si el cable de tierra es muy fino, la resistencia del cable de tierra será muy grande, lo que hará que el potencial de tierra cambie con los cambios de corriente, lo que dará lugar a un nivel de señal inestable y una menor capacidad anti - interferencia del circuito. Si el espacio de cableado lo permite, asegúrese de que el ancho del cable de tierra principal sea de al menos 2 - 3 mm, y el cable de tierra en el pin del componente debe ser de aproximadamente 1,5 mm.

¿¿ preste atención a la elección del punto de aterrizaje? Cuando la frecuencia de la señal en la placa de circuito es inferior a 1 mhz, debido a que el efecto de inducción electromagnética entre el cableado y los componentes es pequeño, y la corriente circular formada por el circuito de tierra tiene un mayor impacto en la interferencia, es necesario utilizar un punto de tierra para que no forme un circuito. Cuando la frecuencia de la señal en la placa de circuito es superior a 10 mhz, la resistencia del suelo se vuelve muy grande debido al efecto inductor obvio del diseño del diseño del pcb, y la corriente circular formada por el circuito de tierra ya no es el principal problema. Por lo tanto, se debe utilizar un suelo multipunto para minimizar la resistencia al suelo.

4. otros

· además de la disposición del cable de alimentación, el ancho del rastro debe ser lo más grueso posible en función del tamaño de la corriente. En el diseño del diseño de pcb, la dirección de cableado del cable de alimentación y el cable de tierra debe ser consistente con la dirección de cableado del cable de datos. Se dedica al diseño de diseño de pcb. Finalmente, cubra el lugar sin rastro en la parte inferior de la placa de circuito con un cable de tierra. Estos métodos ayudan a mejorar la capacidad antiinterferencia del circuito.

El ancho de la línea de datos debe ser lo más ancho posible para reducir la resistencia. El ancho de la línea de datos no es inferior a 0,3 mm (12 mils), si es de 0,46 a 0,5 mm (18 mils a 20 mils), es más ideal.

¿ debido a que el paso de agujeros en la placa de circuito traerá un efecto capacitivo de 10 pf, lo que causará demasiada interferencia en el circuito de alta frecuencia, el número de pasos de agujeros debe reducirse en la medida de lo posible al diseñar el diseño de pcb. Además, el exceso de agujeros también reducirá la resistencia mecánica de la placa de circuito.