Conception électronique - Le substrat d'une carte de circuit imprimé comprend deux catégories

Avec le développement de la technologie de communication, l'application de la technologie de circuit RF sans fil portable est de plus en plus répandue, comme: Pager sans fil, téléphone portable, ordinateur portable sans fil, etc. les indicateurs de performance du circuit RF affectent directement la qualité de l'ensemble du produit. L'une des plus grandes caractéristiques de ces produits portables est la miniaturisation, qui implique une très grande densité de composants, ce qui rend les interférences mutuelles entre les composants (y compris SMd, SMc, puces nues, etc.) très importantes. Une mauvaise manipulation du signal de perturbation électromagnétique peut entraîner un système de circuit entier qui ne fonctionne pas correctement. Par conséquent, comment prévenir et supprimer les interférences électromagnétiques et améliorer la compatibilité électromagnétique est devenu un sujet très important dans la conception de circuits PCB RF. Le même circuit, différentes structures de conception de PCB, leurs indicateurs de performance seront très différents. Dans cette discussion, comment maximiser les indicateurs de performance du circuit pour répondre aux exigences de compatibilité électromagnétique lors de la conception de circuits RF pour les produits portables à l'aide du logiciel Protel99 se.

1 choix de plaques

Les substrats d'une carte de circuit imprimé comprennent deux catégories: les substrats organiques et les substrats inorganiques. Les caractéristiques les plus importantes du substrat sont la constante diélectrique islaµr, le facteur de dissipation (ou perte diélectrique) Tan islaµr, le coefficient de dilatation thermique cet et l'hygroscopicité. Parmi eux, les îlots affectent l'impédance du circuit et le taux de transmission du signal. Pour les circuits haute fréquence, la tolérance à la permittivité diélectrique est la considération la plus critique et un substrat avec une tolérance de permittivité diélectrique moindre doit être choisi.

2 processus de conception de PCB

Étant donné que l'utilisation du logiciel Protel99 se diffère de celle de Protel 98 et d'autres logiciels, nous allons d'abord brièvement discuter du processus de conception de PCB avec le logiciel Protel99.

Puisque Protel99 se utilise la gestion en mode de base de données Project, elle est implicite sous Windows 99, vous devez d'abord créer un fichier de base de données pour gérer les paramètres.

Schéma de circuit et disposition de PCB pour le compteur.

2. Conception du schéma. Pour permettre la connexion réseau, les composants utilisés doivent être présents dans la Bibliothèque de composants pendant le processus de conception de principe, sinon les composants requis doivent être fabriqués dans schlib et stockés dans les fichiers de la bibliothèque. Ensuite, il suffit d'appeler les éléments souhaités à partir de la Bibliothèque d'éléments et de les connecter en fonction du schéma du circuit conçu.

3. Après avoir terminé la conception schématique, vous pouvez former une table Web pour la conception de PCB.

4. Conception de PCB. A. détermination de la forme et des dimensions du PCB. La forme et les dimensions du PCB sont déterminées en fonction de l'emplacement du PCB conçu dans le produit, de la taille de l'espace, de la forme et de l'ajustement avec d'autres composants. Utilisez la commande place Track pour dessiner l'apparence du PCB sur la couche mécanique. B. selon les exigences de SMT, faire des trous de positionnement, des trous de visée, des points de référence, etc. sur le PCB. C. production de pièces détachées. Si vous avez besoin d'utiliser des pièces spéciales qui ne sont pas présentes dans la Bibliothèque de pièces, vous devrez les fabriquer avant la mise en page. Le processus de fabrication des composants dans Protel99 se est relativement simple. Après avoir sélectionné la commande "make Library" dans le menu "design", vous accédez à la fenêtre de fabrication des composants, puis cochez la commande "New Component" dans le menu "Tool" pour exécuter la conception du métapériphérique. À ce stade, il suffit de dessiner le Plot correspondant quelque part sur la couche supérieure avec une commande telle que place pad, en fonction de la forme et des dimensions du composant réel, et de l'éditer en tant que Plot souhaité (y compris la forme du plot, les dimensions, les dimensions du diamètre intérieur, etc.), l'angle, etc. doit également marquer le nom de la broche correspondante du plot, Utilisez ensuite la commande place Track pour dessiner la forme maximale du composant dans le calque top Overlayer, prenez un nom de composant et enregistrez - le dans la Bibliothèque de composants. D. une fois que les composants sont faits, faites la disposition et le câblage. Ces deux sections sont discutées en détail ci - dessous. E. une fois le processus ci - dessus terminé, une inspection doit être effectuée. D'une part, il consiste à examiner le principe du circuit. D'autre part, il est nécessaire de vérifier les problèmes d'adaptation et d'assemblage les uns avec les autres. Le principe du circuit peut être vérifié manuellement ou automatiquement par le réseau (le réseau formé par le schéma peut être comparé au réseau formé par le PCB). F. après avoir vérifié l'absence d'erreur, Archivez et exportez le fichier. Dans Protel99 se, le fichier doit être stocké dans le chemin et le fichier spécifiés à l'aide de la commande "export" de l'option "file" (la commande "Import" transfère le fichier vers Protel99 se). Remarque: après avoir exécuté la commande Save copy as... Dans l'option "file" de Protel99 se, le nom de fichier sélectionné n'est pas visible dans Windows 98 et ne peut donc pas être vu dans l'explorateur. Ce n'est pas exactement la même chose que la fonction "Save as..." dans Protel 98.

3 disposition des composants

Lors de la conception d'un circuit RF PCB, en plus de la disposition de PCB de conception ordinaire, il est principalement nécessaire de considérer comment réduire les interférences mutuelles entre les parties du circuit RF, comment réduire les interférences du circuit lui - même avec d'autres circuits, et la résistance du circuit lui - même. Capacité à interférer. Par expérience, l'effet d'un circuit RF dépend non seulement des indicateurs de performance de la carte RF elle - même, mais aussi, dans une large mesure, de l'interaction avec la carte de traitement CPU. Par conséquent, une disposition rationnelle est particulièrement importante lors de la conception d'un PCB.

Il convient de noter la disposition:

* déterminez d'abord l'emplacement des composants d'interface avec d'autres cartes PCB ou systèmes sur la carte PCB. Vous devez faire attention aux problèmes de coordination entre les composants de l'interface (par exemple, l'orientation des composants, etc.).

* en raison de la petite taille du produit à main levée et de la disposition très compacte des composants, pour les composants plus grands, la priorité doit être donnée à la détermination de la position correspondante et à la prise en compte de la question de la collaboration mutuelle.

* analysez soigneusement la structure du circuit, divisez le circuit en blocs (tels que le circuit d'amplification haute fréquence, le circuit de mélange et le circuit de démodulation, etc.), Séparez les signaux électriques forts et faibles autant que possible, séparez le circuit de signal numérique du circuit de signal analogique, Les circuits remplissant la même fonction doivent être disposés dans la mesure du possible dans une certaine plage afin de réduire la zone de boucle du signal; Les réseaux de filtrage des différentes parties du circuit doivent être connectés à proximité, ce qui permet non seulement de réduire le rayonnement, mais aussi la probabilité d'interférence. Selon la capacité anti - interférence du circuit.

* regroupez les circuits unitaires en fonction de leur sensibilité électromagnétiquement compatible en utilisation. Pour les composants du circuit susceptibles d'interférences, les sources d'interférences (telles que les interférences de la CPU sur la carte de traitement des données, etc.) doivent être évitées autant que possible lors de la disposition.

4 câblage

Une fois que la disposition des composants est essentiellement terminée, vous pouvez commencer le câblage. Le principe de base du câblage est le suivant: après que la densité d'assemblage le permette, essayez d'adopter une conception de câblage à faible densité, le câblage du signal est aussi épais que possible, ce qui favorise l'adaptation de l'impédance.

Pour les circuits radiofréquences, une conception irrationnelle de la direction, de la largeur et de l'espacement des lignes de signal peut entraîner des interférences croisées entre les lignes de transmission du signal de signal; En outre, l'alimentation du système lui - même a également des interférences de bruit, de sorte que lors de la conception du circuit RF PCB doit être pris en compte pour l'intégration, le câblage raisonnable.

Lors du câblage, toutes les traces doivent être éloignées des limites de la carte PCB (environ 2 mm) pour éviter les lignes brisées ou les dangers lors de la fabrication de la carte PCB. Le cordon d'alimentation doit être aussi large que possible pour réduire la résistance de boucle. Dans le même temps, la direction de la ligne d'alimentation et de la ligne de masse doit être cohérente avec la direction de transmission des données afin d'améliorer la capacité d'anti - brouillage; Le nombre de trous; Plus le câblage entre les composants est court, mieux c'est pour réduire les paramètres de distribution et les interférences électromagnétiques mutuelles; Pour les lignes de signal incompatibles, il faut les maintenir éloignées les unes des autres et éviter autant que possible le câblage parallèle, et les lignes de signal des deux côtés doivent être perpendiculaires les unes aux autres; Lors du câblage, le côté de l'adresse qui nécessite un coin doit être un angle de 135 ° pour éviter les virages à angle droit.

La principale raison pour laquelle la ligne de terre est susceptible de former des interférences électromagnétiques est l'impédance de la ligne de terre. Lorsqu'un courant circule à travers la ligne de masse, une tension est générée sur la ligne de masse, ce qui crée un courant de boucle de masse et crée une perturbation de boucle de la ligne de masse. Lorsque plusieurs circuits partagent un segment de masse, un couplage d'impédance commun sera formé, créant ainsi un bruit dit de masse.

5 Conclusion

La clé de la conception de circuits RF PCB est de savoir comment réduire la capacité de rayonnement et améliorer la résistance aux interférences. Une disposition et un câblage raisonnables sont la garantie de la conception de circuits RF PCB. La méthode décrite ici est bénéfique pour améliorer la fiabilité de la conception de circuits PCB RF, résoudre le problème des interférences électromagnétiques et atteindre ainsi le but de la compatibilité électromagnétique.