Conception électronique - Six astuces pour choisir des éléments dans la conception de la carte

Six astuces pour choisir des éléments dans la conception de la carte

La meilleure méthode de conception de carte: six choses à considérer lors du choix d'un composant de carte en fonction de son emballage. Tous les exemples de cet article ont été développés à l'aide de l'environnement de conception Multisim, mais le même concept s'applique même avec différents outils EDA. Considérez le choix de l'encapsulation des composants tout au long de la phase de dessin schématique, vous devez tenir compte des décisions d'encapsulation des composants et de paysage terrestre que vous devez prendre au cours de la phase de mise en page. Voici quelques conseils à prendre en compte lors du choix des composants en fonction de leur emballage. Rappelez - vous que le boîtier comprend les connexions de Plots électriques et les dimensions mécaniques (X, y et z) du composant, c'est - à - dire la forme du corps du composant et les broches connectées à la carte. Lors du choix des composants, vous devez tenir compte des restrictions d'installation ou d'encapsulation qui peuvent exister dans les couches supérieure et inférieure de la carte finale. Certains composants, tels que les condensateurs polaires, peuvent avoir des limites de dégagement élevées, qui doivent être prises en compte lors du processus de sélection des composants. Au début de la conception, vous pouvez d'abord dessiner une forme de base du cadre de la carte, puis placer certains des composants clés de grande taille ou de positionnement (tels que les connecteurs) que vous prévoyez d'utiliser. De cette façon, une vue virtuelle en perspective de la carte (sans câblage) peut être visualisée de manière intuitive et rapide, et la position relative et la hauteur du composant de la carte et du composant peuvent être données avec une précision relative. Cela aidera à s'assurer que les composants peuvent être correctement placés dans l'emballage extérieur (produit en plastique, châssis, cadre, etc.) après l'assemblage de la carte. Appelez le mode de prévisualisation 3D à partir du menu Outils pour parcourir toute la carte.

Le motif de Plot montre la forme réelle du plot ou du perçage du dispositif soudé sur la carte. Ces motifs de cuivre sur la carte contiennent également des informations de forme de base. Les dimensions des pattes de Plots doivent être correctes pour assurer une soudure correcte ainsi qu'une intégrité mécanique et thermique correcte des composants connectés. Lors de la conception de la disposition de la carte, vous devez réfléchir à la façon dont la carte sera fabriquée ou comment les Plots seront soudés si soudés manuellement. Le soudage à reflux (fusion du flux dans un four à haute température contrôlé) peut traiter divers dispositifs montés en surface (SMd). Le soudage par ondulation est couramment utilisé pour souder la face arrière d'une carte de circuit imprimé afin de fixer un dispositif traversant, mais il peut également traiter certains composants montés en surface placés à l'arrière de la carte. En général, lorsque cette technique est utilisée, les moyens de montage sous - jacents doivent être alignés dans une direction particulière, et des modifications des plots peuvent être nécessaires pour s'adapter à ce procédé de soudage. Le choix des composants peut être modifié tout au long du processus de conception. Déterminer quels appareils devraient utiliser des trous métallisés (PTH) et quels appareils devraient utiliser la technologie de montage en surface (SMT) au début du processus de conception aidera à planifier la carte dans son ensemble. Les facteurs à prendre en compte comprennent le coût de l'équipement, la disponibilité, la densité de la zone de l'équipement, la consommation d'énergie, etc. du point de vue de la fabrication, les appareils montés en surface sont généralement moins chers que les appareils à trous traversants et ont généralement une plus grande disponibilité. Pour les projets de prototypage de petite et moyenne taille, il est préférable de choisir un équipement de montage en surface plus grand ou un équipement traversant, ce qui est bénéfique non seulement pour le soudage manuel, mais également pour une meilleure connexion des plots et des signaux lors de la vérification des erreurs et de la mise en service. S'il n'y a pas de package prêt à l'emploi dans la base de données, il s'agit généralement de créer un package personnalisé dans l'outil.

2. Utilisez une bonne méthode de mise à la terre pour vous assurer qu'il y a suffisamment de condensateurs de dérivation et de plans de masse conçus. Lorsque vous utilisez un circuit intégré, assurez - vous d'utiliser un condensateur de découplage approprié à la masse (de préférence un plan de masse) près des bornes d'alimentation. La capacité appropriée d'un condensateur dépend de l'application spécifique, de la technologie du condensateur et de la fréquence de fonctionnement. La compatibilité électromagnétique et la susceptibilité magnétique du circuit peuvent être optimisées lorsque le condensateur de dérivation est placé entre la broche d'alimentation et la broche de masse et à proximité de la broche IC correcte.

3. Assignez l'impression de paquet de composant virtuel pour vérifier la Bom du composant virtuel. Les composants virtuels n'ont pas de Packaging associé et ne sont pas transférés à la phase de mise en page. Créez une table Bom, puis affichez tous les composants virtuels de votre design. Les seuls éléments devraient être les signaux d'alimentation et de mise à la terre, car ils sont considérés comme des composants virtuels qui ne sont traités que dans un environnement schématique et ne sont pas transmis à la conception de la mise en page. À moins qu'ils ne soient utilisés à des fins de simulation, les composants affichés dans les pièces virtuelles doivent être remplacés par des composants encapsulés. Assurez - vous d'avoir les données complètes de l'inventaire des matériaux vérifiez qu'il y a suffisamment de données dans le rapport d'inventaire des matériaux. Une fois que vous avez créé un rapport de liste de matériaux, il est nécessaire de vérifier soigneusement et de remplir toutes les entrées de composants avec des informations incomplètes sur l'équipement, le fournisseur ou le fabricant. Trier selon les étiquettes des pièces pour faciliter le tri et la visualisation de la liste des matériaux, assurez - vous que les numéros de pièces sont numérotés de manière continue. Vérification des circuits de portes redondantes en général, toutes les portes redondantes doivent avoir une connexion de signal à leur entrée pour éviter que les bornes d'entrée ne soient suspendues. Assurez - vous que tous les circuits de grille redondants ou manquants sont vérifiés et que toutes les bornes d'entrée non connectées sont entièrement connectées. Dans certains cas, si la borne d'entrée est suspendue, l'ensemble du système ne fonctionne pas correctement. Prenons l'exemple d'un amplificateur opérationnel double souvent utilisé dans la conception. Si un seul des amplificateurs opérationnels est utilisé dans un composant IC à double amplificateur opérationnel, il est recommandé d'utiliser un autre amplificateur opérationnel ou de mettre à la masse l'entrée d'un amplificateur opérationnel inutilisé et de déployer un réseau de retour de gain unitaire (ou autre gain) approprié pour s'assurer que l'ensemble du composant peut fonctionner correctement. Dans certains cas, un IC à broches flottantes peut ne pas fonctionner correctement dans les spécifications. Typiquement, cet IC ne peut répondre aux exigences de l'indicateur en fonctionnement que si l'entrée ou la sortie est proche ou dans le rail d'alimentation de l'élément lorsque le dispositif IC ou d'autres portes dans le même dispositif ne fonctionnent pas à saturation. La simulation ne parvient généralement pas à saisir cette situation, car les modèles de simulation ne relient généralement pas plusieurs parties de l'IC pour modéliser l'effet de connexion flottante.