Technologie PCB - Conseils de conception pour carte de contrôle PCB monopuce

Qu'il s'agisse de la disposition du dispositif ou du câblage sur la carte PCB, il existe des exigences spécifiques. Par exemple, le câblage d'entrée et de sortie doit être évité autant que possible pour éviter les interférences. Le câblage parallèle des deux lignes de signal doit être séparé par la ligne de masse et le câblage des deux couches adjacentes doit être aussi perpendiculaire que possible l'un à l'autre. Les couplages parasites peuvent très bien se produire en parallèle. Les lignes d'alimentation et de terre doivent être divisées en deux couches autant que possible pour être perpendiculaires les unes aux autres. En termes de largeur de ligne, il est possible d'utiliser de larges lignes de masse comme boucles de circuits numériques PCB constituent un réseau de masse (les circuits analogiques ne peuvent pas être utilisés de cette manière) et utilisant de grandes surfaces de cuivre.

En tant que produit historique du 21ème siècle, le monopuce a intégré avec succès un ordinateur sur un petit morceau de PCB, permettant l'interconnexion de tout et offrant beaucoup de commodité pour notre expérience de vie. Ensuite, Old Chen vous montrera quels Designs astucieux doivent être utilisés pour le tableau de commande principal de la machine à puce unique.

1. Disposition des composants

En ce qui concerne la disposition des composants, les composants liés les uns aux autres doivent être placés le plus près possible. Par exemple, les générateurs d'horloge, les oscillateurs à cristal et les entrées d'horloge du CPU sont tous sensibles au bruit, ils devraient donc être rapprochés. Pour les dispositifs susceptibles de générer du bruit, les circuits à faible courant, les circuits de commutation à grand courant, etc., éloignez - les autant que possible des circuits logiques de commande et des circuits de stockage (ROM, RAM) des monopuces. Si possible, ces circuits peuvent être réalisés en circuits. La carte, ce qui favorise l'anti - interférence, améliore la fiabilité du fonctionnement du circuit.

2. Condensateur de découplage

Essayez d'installer des condensateurs de découplage à côté des composants clés tels que rom, Ram et autres puces. En fait, les traces de carte PCB, les connexions de broches et le câblage, entre autres, peuvent contenir des effets inductifs importants. Une grande inductance peut provoquer de graves pics de bruit de commutation sur les traces VCC. La seule façon d'éviter les pics de bruit de commutation sur les traces VCC est de placer un condensateur de découplage électronique de 0,1 µF entre VCC et la masse d'alimentation. Si vous utilisez un composant monté en surface sur un PCB, vous pouvez utiliser directement un condensateur de puce contre le composant et le fixer sur la broche VCC. Il est préférable d'utiliser des condensateurs en céramique, car de tels condensateurs présentent de faibles pertes électrostatiques (ESL) et une impédance haute fréquence, et la température et le temps de stabilité diélectrique de tels condensateurs sont également très bons. Essayez de ne pas utiliser de condensateurs au tantale, car ils ont une impédance plus élevée aux hautes fréquences.

Les points suivants doivent être notés lors de la mise en place des condensateurs de découplage:

(1) connectez un condensateur électrolytique de 100uf à l'entrée d'alimentation de la carte PCB. Si la capacité le permet, plus la capacité est grande, mieux c'est.

(2) en principe, un condensateur en céramique de 0,01 UF doit être placé à côté de chaque puce de circuit intégré. Si l'écart de la carte est trop petit pour l'installation, vous pouvez placer 1 - 10 condensateurs de tantale pour chaque 10 puces.

(3) pour les composants ayant une faible résistance aux interférences et une grande variation de courant à l'arrêt, ainsi que pour les composants de stockage tels que la RAM et la rom, un condensateur de découplage doit être connecté entre la ligne d'alimentation (VCC) et la ligne de masse.

(4) Les conducteurs des condensateurs ne doivent pas être trop longs, en particulier les condensateurs de dérivation haute fréquence ne peuvent pas avoir de conducteurs.

3. Conception de ligne de sol

Dans un système de contrôle de machine à puce unique, il existe de nombreux types de fils de terre, tels que la mise à la terre du système, la mise à la terre blindée, la mise à la terre logique, la mise à la terre analogique, etc. si la disposition des fils de terre est correcte déterminera la capacité anti - interférence de la carte. Lors de la conception des lignes de mise à la terre et des sites de mise à la terre, les questions suivantes doivent être prises en compte:

(1) la mise à la terre logique et la mise à la terre analogique doivent être câblées séparément et ne peuvent pas être utilisées ensemble. Connectez les lignes de terre respectives aux lignes de terre d'alimentation correspondantes. Lors de la conception, le fil de terre analogique doit être aussi épais que possible et la zone de mise à la terre du terminal doit être aussi étendue que possible. D'une manière générale, il est préférable d'isoler les signaux analogiques d'entrée et de sortie du circuit microcontrôleur par couplage optique.

(2) lors de la conception d'une carte de circuit imprimé d'un circuit logique, la ligne de masse doit former une forme de boucle fermée pour améliorer la résistance aux interférences du circuit.

(3) le fil de terre doit être aussi épais que possible. Si la ligne de terre est fine, la résistance de la ligne de terre sera importante, ce qui entraînera une variation du potentiel de la terre avec le changement de courant, ce qui entraînera une instabilité du niveau du signal et une diminution de la capacité d'anti - interférence du circuit. Lorsque l'espace de câblage le permet, assurez - vous que la largeur de la ligne de mise à la terre principale est d'au moins 2 ~ 3 mm, la ligne de mise à la terre sur la broche de l'élément doit être d'environ 1,5 mm.

(4) faites attention au choix du lieu de prise en charge. Lorsque la fréquence du signal sur la carte est inférieure à 1 MHz, comme l'induction électromagnétique entre le câblage et le composant a peu d'influence et que le courant circulant formé par le circuit de masse a plus d'influence sur les interférences, il est nécessaire d'utiliser un point de masse pour qu'il ne forme pas de boucle. Lorsque la fréquence du signal sur la carte est supérieure à 10 MHz, l'impédance de masse devient très importante en raison de l'effet inductif apparent du câblage. A ce stade, le courant circulant formé par le circuit de masse n'est plus un problème majeur. Par conséquent, la mise à la terre multipoints doit être adoptée pour réduire autant que possible l'impédance de mise à la terre.

4. Autres

(1) en plus de la disposition des lignes d'alimentation, la largeur des traces doit être aussi épaisse que possible en fonction de la taille du courant. Lors du câblage, la direction de câblage des lignes d'alimentation et de terre doit coïncider avec la direction de câblage des lignes de données. À la fin des travaux de câblage, l'utilisation d'un fil de terre pour couvrir le fond de la carte où il n'y a aucune trace, ces méthodes aideront à renforcer la capacité anti - interférence du circuit.

(2) la largeur de la ligne de données doit être aussi large que possible pour réduire l'impédance. La largeur de la ligne de données n'est pas inférieure à 0,3 mm (12mil), si c'est 0,46 ~ 0,5 mm (18mil ~ 20mil) est préférable.

(3) parce que les trous sur la carte peuvent apporter un effet capacitif d'environ 10 PF, ce qui peut causer trop d'interférences au circuit haute fréquence, lors du câblage, le nombre de trous sur la carte doit être réduit autant que possible. De plus, trop de trous excessifs peuvent également réduire la résistance mécanique de la carte.