Conception électronique - Principes de base de la conception de dessins de carte PCB

Cet article décrit principalement les principes de base et les considérations de la conception de PCB dans la conception de PCB. Nous savons qu'un appareil d'instrument avec d'excellentes performances, en plus de choisir des composants de haute qualité et des circuits raisonnables, la disposition de la carte de circuit imprimé et la structure correcte de la conception de PCB de direction de connexion électrique sont des questions clés pour déterminer si l'instrument peut fonctionner de manière fiable. Pour les circuits avec les mêmes composants et paramètres, des résultats différents peuvent être obtenus et les résultats peuvent être très importants en raison de la conception différente du PCB de la disposition des composants et de la direction de la connexion électrique. La différence. Par conséquent, il est nécessaire de combiner les trois aspects de la façon de concevoir correctement la disposition du PCB pour la disposition des éléments de carte de circuit imprimé, le bon choix de la direction de câblage et la structure de processus de l'instrument global. Une structure de processus raisonnable peut éliminer les interférences sonores causées par un câblage inapproprié tout en facilitant l'installation, la mise en service et la maintenance dans la production de PCB.

Dans ce qui suit, nous aborderons les questions ci - dessus. Comme une bonne « structure» n ` a pas de « définitions» et de « modèles» stricts, la discussion suivante n ` est qu ` une introduction et n ` est fournie qu ` à titre informatif. La structure de chaque instrument doit être adaptée aux exigences spécifiques (Performances électriques, installation structurelle globale et exigences de disposition des panneaux) avec un schéma de conception de PCB structurel correspondant, avec des comparaisons et des modifications répétées de plusieurs schémas de conception de PCB viables.

Alimentation de la carte PCB, structure de câblage du bus de terre choisir la structure du système: les circuits analogiques et numériques présentent de nombreuses similitudes et différences dans les méthodes de câblage de la conception et de la disposition des composants du PCB. Dans les circuits analogiques, la très faible tension de bruit générée par le câblage, due à la présence de l'amplificateur, entraîne une distorsion importante du signal de sortie. Dans le circuit numérique, la tolérance au bruit TTL est de 0,4 V ~ 0,6 V, la tolérance au bruit CMOS est de 0,3 VCC 0,45 fois, donc le circuit numérique a une forte capacité anti - interférence.

Le choix rationnel d'un bon mode d'alimentation et de bus de mise à la terre est une garantie importante du fonctionnement fiable de l'instrument. Un nombre considérable de sources d'interférences sont générées par l'intermédiaire d'une source d'alimentation et d'un bus de masse, où les interférences sonores causées par le fil de terre sont les plus importantes.

I. exigences de principe de base pour la conception de dessins de carte PCB

1.pcb conception de la carte PCB commence par déterminer la taille de la carte. La taille de la carte PCB est limitée par la taille du boîtier du châssis. Connecteurs, prises ou autres cartes PCB). Les cartes PCB et les composants externes sont généralement connectés par des fils en plastique ou des fils métalliques isolés. Mais parfois, le PCB est conçu sous la forme d'une prise. C'est - à - dire: pour installer une carte PCB enfichable dans l'appareil, laissez une position de contact comme prise.

Pour les composants plus grands montés sur une carte PCB, des accessoires métalliques doivent être ajoutés pour les maintenir en place afin d'améliorer la résistance aux vibrations et aux chocs.

2. Méthode de base pour la conception de PCB de diagramme de ligne

Tout d'abord, il est nécessaire d'avoir une connaissance complète des spécifications, des dimensions et des zones des composants sélectionnés et des différentes prises; La position de chaque composant est considérée raisonnablement et soigneusement, principalement du point de vue de la compatibilité des champs électromagnétiques et de l'anti - interférence. Les lignes courtes, moins de Croisements, les alimentations, les chemins de terre et les découplages sont pris en compte. Après avoir déterminé la position de chaque composant, c'est la connexion de chaque composant. Connectez les broches associées selon le schéma du circuit. Il existe de nombreuses façons de compléter la conception de PCB pour un schéma de circuit imprimé. Il existe deux méthodes pour la conception de PCB assistée par ordinateur et la conception de PCB à la main.

Le plus original est la disposition à la main. C'est plus laborieux et prend généralement plusieurs itérations à faire. C'est également possible sans autre équipement de dessin. Cette méthode de mise en page manuelle est également utile pour les concepteurs qui viennent d'apprendre les dessins de cartes PCB. Dessin assisté par ordinateur, il existe maintenant de nombreux types de logiciels de dessin avec différentes fonctionnalités, mais en général, le dessin et la modification sont plus pratiques et peuvent être sauvegardés et imprimés.

Ensuite, déterminez les dimensions requises pour la carte PCB et, selon le schéma, déterminez au préalable la position de chaque composant, puis rendez la disposition plus rationnelle après des ajustements constants. Le câblage entre les composants de la carte PCB est organisé comme suit:

(1) les circuits croisés ne sont pas autorisés dans les circuits imprimés. Pour les fils qui peuvent être croisés, vous pouvez les résoudre en utilisant "perçage" et "enroulement". C'est - à - dire, laissez un certain fil "percer" à travers l'espace sous les autres résistances, condensateurs et broches de triode, ou "enrouler" à travers une extrémité d'un fil qui pourrait croiser. Dans des cas particuliers, comment les circuits sont complexes, afin de simplifier la conception du PCB, il est également permis d'utiliser des ponts de fils pour résoudre les problèmes de circuits croisés.

(2) les composants tels que les résistances, les diodes et les condensateurs tubulaires peuvent être installés de manière « verticale» et « horizontale». Le type vertical fait référence à l'installation et au soudage du corps du composant perpendiculairement à la carte, avec l'avantage d'économiser de l'espace. Par horizontal, on entend le montage et le soudage des éléments eux - mêmes parallèlement et à proximité de la carte, dont l'avantage est une meilleure résistance mécanique du montage des éléments. Pour ces deux composants de montage différents, la distance entre les trous des composants sur la carte PCB est différente.

(3) le point de mise à la masse des circuits du même étage doit être aussi proche que possible et les condensateurs de filtrage de puissance des circuits de cet étage doivent également être connectés au point de mise à la masse de cet étage. En particulier, les sites de masse de la base et de l'émetteur d'un transistor de ce niveau ne doivent pas être trop éloignés, sinon la Feuille de cuivre entre les deux sites de masse serait trop longue, ce qui créerait des perturbations et un auto - excitation. L'utilisation d'un tel circuit "un peu de terre" fonctionnera mieux. Stable et pas facilement auto - motivant.

II. Conception de dessin de carte PCB devrait prêter attention aux points suivants

1. Direction de câblage: du point de vue de la surface de soudage, la disposition des composants doit être aussi cohérente que possible avec le schéma. Le sens de câblage coïncide de préférence avec celui du schéma. Parce que dans le processus de production, il est souvent nécessaire de tester la surface de soudage pour divers paramètres, cela facilite l'inspection, la mise en service et la maintenance pendant la production (Remarque: cela signifie que les performances du circuit de la machine entière et les exigences d'installation et de disposition des panneaux sont satisfaites).

2. La disposition et la distribution des éléments doivent être raisonnables et uniformes, en cherchant une structure soignée, belle et étroite.

3. Méthode de placement des résistances et des diodes: il existe deux types: horizontal et Vertical:

(1) couché à plat: lorsque le nombre de composants de circuit est faible et que la taille de la carte est grande, il est généralement préférable de se coucher à plat; Pour les résistances inférieures à 1 / 4w, la distance entre les deux Plots est générale. Prenez 4 / 10 de pouce, lorsque la résistance de 1 / 2 W est mise à plat, la distance entre les deux Plots est généralement de 5 / 10 de pouce; Lorsque la diode est mise à plat, redresseur de la série 1n400x, généralement besoin de 3 / 10 pouce; 1n540x série redresseur, généralement de 4 à 5 / 10 pouces.

(2) Installation verticale: lorsque le nombre d'éléments de circuit est plus grand et la taille de la carte n'est pas grande, l'installation verticale est généralement adoptée, la distance entre les deux Plots lors de l'installation verticale est généralement de 1 à 2 / 10 pouce.

4. Potentiomètre: principe de placement du support IC

(1) potentiomètre: il est utilisé pour réguler la tension de sortie dans le régulateur de tension, de sorte que le potentiomètre conçu par PCB doit être complètement régulé dans le sens horaire lorsque la tension de sortie augmente, tandis que la tension de sortie du régulateur antihoraire diminue lorsque la tension de sortie diminue; Un potentiomètre dans l'appareil en charge à courant constant réglable est utilisé pour ajuster la taille du courant de charge. Lorsque le potentiomètre de conception de PCB doit être réglé complètement dans le sens horaire, le courant augmentera.

Le potentiomètre doit être placé dans un endroit conforme aux exigences de montage de la structure de la machine entière et de la disposition des panneaux. Par conséquent, il doit être placé sur le bord de la plaque autant que possible, avec la poignée rotative tournée vers l'extérieur.

(2) Support IC: lors de la conception d'un dessin de carte PCB, lors de l'utilisation du support IC, faites particulièrement attention à ce que la fente de positionnement sur le support IC soit placée au bon endroit et à ce que la broche IC soit correcte, par exemple, seule la première broche peut être utilisée. Il est situé dans le coin inférieur droit ou supérieur gauche de la prise IC, près de la fente de positionnement (vue de la surface de soudage).