Technologie PCB - Aperçu de la disposition des circuits PCB et des règles de câblage

1. Disposition

10 Règles pour la disposition des composants:

1. Suivez le principe de mise en page "grand d'abord petit, difficile d'abord facile", c'est - à - dire que les circuits unitaires importants et les composants de base doivent être mis en page en premier.

2. La conception de la disposition du PCB doit se référer au schéma de principe, les composants principaux doivent être disposés selon la loi principale de circulation du signal du placage.

3. Les composants doivent être disposés de manière à faciliter la mise en service et l'entretien, c'est - à - dire que les grands composants ne peuvent pas être placés autour des petits composants, des composants nécessitant une mise en service et qu'il doit y avoir suffisamment d'espace autour des composants.

4. Utiliser, dans la mesure du possible, une disposition Standard & quot; symétrique & quot; pour les composants de circuits de même structure;

5. Optimisation de la disposition selon les normes de distribution uniforme, Centre de gravité équilibré, belle disposition;

6. Les composants de plug - in du même type doivent être placés dans une direction X ou Y. Les composants discrets polarisants du même type doivent également s'efforcer d'être cohérents dans la direction X ou y afin de faciliter la production et l'inspection.

7. Les éléments chauffants doivent généralement être répartis uniformément pour favoriser la dissipation de chaleur du placage et de la machine entière. Les dispositifs sensibles à la température autres que les éléments de détection de température doivent être éloignés des composants qui génèrent beaucoup de chaleur.

8. La disposition doit satisfaire autant que possible aux exigences suivantes: la connexion totale est aussi courte que possible et les lignes de signal critiques sont les plus courtes; Haute tension, signal de courant élevé et faible courant, signal faible de basse tension complètement séparés; Les signaux analogiques et numériques sont séparés; Le signal haute fréquence est séparé du signal basse fréquence; L'intervalle des composantes hautes fréquences doit être suffisant.

9. Le condensateur de découplage doit être disposé aussi près que possible de la broche d’alimentation de l’ic et la boucle formée entre celui - ci et l’alimentation et la masse doit être la plus courte possible.

10.dans la disposition des composants, il convient de tenir dûment compte du fait que les appareils utilisant la même source d’alimentation sont assemblés dans la mesure du possible afin de faciliter la séparation future de l’alimentation.

2. Câblage à angle droit

Le câblage à angle droit est souvent une situation à éviter autant que possible dans le câblage PCB, et il est presque devenu l'un des critères de mesure de la qualité du câblage. Alors, dans quelle mesure le câblage à angle droit peut - il affecter la transmission du signal? En principe, le câblage à angle droit modifie la largeur de ligne de la ligne de transmission, ce qui entraîne une discontinuité d'impédance. En fait, non seulement le câblage à angle droit, mais aussi le câblage en coin et en angle aigu peuvent entraîner des variations d'impédance.

L'impact du routage à angle droit sur le signal se manifeste principalement sous trois aspects:

L'un est que l'angle de braquage peut être équivalent à une charge Capacitive sur la ligne de transmission, ralentissant ainsi le temps de montée;

Deuxièmement, la discontinuité d'impédance provoque une réflexion du signal;

Le troisième est l'EMI produit par la pointe à angle droit.

3. Câblage différentiel

Le signal différentiel (Differential Signal) est de plus en plus utilisé dans la conception de circuits à grande vitesse. Les signaux les plus critiques dans un circuit sont généralement conçus pour avoir une structure différentielle. Définition: en termes profanes, le conducteur envoie deux phases égales et opposées. Un signal dont la réception juge l'état logique "0" ou "1" en comparant la différence entre les deux tensions. Une paire de traces portant un signal différentiel est appelée trace différentielle.

Le signal différentiel présente les avantages les plus évidents par rapport aux traces de signal simples ordinaires dans les trois domaines suivants:

A. forte capacité anti - brouillage, car le couplage entre les deux traces différentielles est très bon. Lorsqu'il y a des interférences bruyantes de l'extérieur, elles sont couplées presque simultanément sur les deux lignes et la réception ne se soucie que de la différence entre les deux signaux. Il est ainsi possible d'éliminer complètement le bruit de mode commun externe.

B. peut inhiber efficacement EMI. Pour la même raison, les champs électromagnétiques qu'ils rayonnent peuvent s'annuler mutuellement en raison des polarités opposées des deux signaux. Plus le couplage est serré, moins l'énergie électromagnétique est libérée dans le monde extérieur.

C. positionnement temporel précis. La variation de commutation du signal différentiel étant située à l'intersection des deux signaux, elle n'est pas déterminée en fonction d'une tension de seuil haute et d'une tension de seuil basse, comme c'est le cas pour les signaux monoterminaux ordinaires, elle est moins influencée par le procédé et la température, ce qui permet de réduire Les erreurs de synchronisation, Mais aussi plus adapté aux circuits de signalisation de faible amplitude. Le LVDS (Low Voltage Differential Signal) actuellement populaire fait référence à cette technologie de Signalisation différentielle de faible amplitude.

Pour les ingénieurs PCB, la principale préoccupation est de s'assurer que ces avantages de la ligne de distribution différentielle peuvent être pleinement exploités dans le câblage réel. Peut - être que quiconque a été en contact avec Layout comprendra l'exigence générale d'une ligne de distribution différentielle, c'est - à - dire « isométrique».

Des longueurs égales pour assurer que les deux signaux différentiels conservent toujours des polarités opposées et pour réduire la composante de mode commun; Les distances égales sont principalement destinées à assurer la cohérence des impédances différentielles des deux et à réduire la réflexion. "Aussi près que possible" est parfois l'une des exigences du câblage différentiel.

4. Serpentine:

Le câblage serpentine est une méthode de câblage fréquemment utilisée dans les mises en page de PCB. Son objectif principal est d'ajuster la latence pour répondre aux exigences de conception temporelle du système. Les concepteurs doivent d'abord comprendre qu'une ligne serpentine perturbe la qualité du signal, modifie la latence de transmission et essaie d'éviter de l'utiliser lors du câblage. Cependant, dans la conception pratique, il est souvent nécessaire d'enrouler volontairement les fils pour assurer un temps de rétention suffisant des signaux ou pour réduire les décalages temporels entre un même ensemble de signaux.