Technologie PCB - Résumé de l'Ingénieur: Protel Encyclopedia of Design (III)

Un Conception structurelle de disposition de composants de circuit imprimé Explorer

Un instrument avec d'excellentes performances, en plus de choisir des composants de qualité et des circuits raisonnables, la conception structurelle correcte de la disposition des composants de la carte de circuit imprimé et la direction du câblage électrique sont des questions clés pour déterminer si l'instrument peut fonctionner de manière fiable. En raison de la conception différente de la disposition des composants et de la direction du câblage électrique, les circuits avec des composants et des paramètres produisent des résultats différents, qui peuvent varier considérablement. Par conséquent, comment concevoir correctement la structure de la disposition des éléments de la carte de circuit imprimé, le bon choix de la direction de câblage et la structure du processus de l'ensemble de l'instrument doivent être pris en compte simultanément. Une structure de processus raisonnable peut éliminer les interférences sonores causées par un câblage inapproprié, ce qui facilite l'installation, la mise en service et la maintenance dans la production.

Ci - dessous, nous aborderons les questions ci - dessus. Comme une bonne "Structure" n'a pas de "définition" et de "modèle" stricts, la discussion suivante n'est qu'une source d'inspiration pour référence et n'est fournie qu'à titre indicatif. La structure de chaque instrument doit être adaptée à des exigences spécifiques (Performances électriques, montage structurel global et exigences en matière d'agencement des panneaux), en utilisant le schéma de conception structurel correspondant et en comparant et en modifiant à plusieurs reprises plusieurs schémas de conception viables. Le choix de la structure de câblage: les circuits analogiques et les circuits numériques présentent de nombreuses similitudes et différences dans la conception et les méthodes de câblage de la disposition des composants. 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 de barres d'alimentation et de mise à la terre, tandis que les perturbations sonores causées par les lignes de terre sont les plus importantes.

II. Exigences de principe de base pour la conception schématique des cartes de circuits imprimés

1. La conception de la carte de circuit imprimé commence par déterminer la taille de la carte. Les dimensions de la carte de circuit imprimé sont limitées par les dimensions du boîtier du châssis. C'est la méthode de connexion d'un potentiomètre, d'une prise ou d'une autre carte de circuit imprimé). Les circuits imprimés et les composants externes sont généralement reliés par des fils plastiques ou des fils métalliques isolés. Mais parfois, il est également conçu comme une prise. Cela dit: pour installer une carte de circuit imprimé enfichable dans votre appareil, laissez une position de contact comme prise. Pour les composants plus grands montés sur une carte de circuit imprimé, des accessoires métalliques doivent être ajoutés pour les fixer afin d'améliorer la résistance aux vibrations et aux chocs.

2. Méthode de base pour la conception de diagramme de câblage

Tout d'abord, il est nécessaire de bien comprendre les spécifications, les dimensions et les 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, l'alimentation, le chemin de terre et le découplage 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 deux façons de concevoir un schéma de circuit imprimé: la conception assistée par ordinateur et la conception manuelle.

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. La disposition manuelle de cette méthode de mise en page est également utile pour ceux qui viennent d'apprendre la mise en page des plaques. 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, les dimensions requises pour la carte de circuit imprimé sont déterminées et la position de chaque composant est déterminée au préalable selon le schéma, puis la disposition est rendue plus rationnelle après des ajustements constants. Le câblage entre les composants dans la carte de circuit imprimé est organisé comme suit:

(1) les circuits croisés ne sont pas autorisés dans les circuits imprimés. Pour les fils qui peuvent être croisés, il est possible de les résoudre en utilisant les méthodes "perçage" et "enroulement". C'est - à - dire, laissez un 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, à quel point le circuit est complexe, il est également nécessaire de simplifier la conception. Permet la connexion avec des fils pour résoudre le problème des circuits croisés.

(2) les composants tels que les résistances, les diodes et les condensateurs tubulaires peuvent être installés par des méthodes de montage « verticales» et « horizontales». Le type vertical fait référence au montage et au soudage du corps du composant perpendiculairement à la carte, ce qui présente l'avantage d'économiser de l'espace; le type horizontal fait référence au montage et au soudage du corps du composant parallèlement et à proximité de la carte, ce qui présente l'avantage d'une meilleure résistance mécanique du montage du composant. Pour ces deux composants de montage différents, la distance entre les trous des composants sur la carte de circuit imprimé est différente

(3) le point de mise à la masse d’un circuit de même niveau doit être aussi proche que possible et le condensateur de filtrage de puissance du circuit de ce niveau doit également être connecté au point de mise à la masse de ce niveau. En particulier, les sites de masse de la base et de l'émetteur des transistors 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, pas facile à se flatter.

(4) la ligne de mise à la terre principale doit être disposée dans l'ordre de l'électricité faible à forte, en stricte conformité avec le principe de haute fréquence moyenne fréquence basse fréquence. Ne pas retourner à volonté. Le lien entre les niveaux est assez long. Conforme à cette exigence. En particulier, la disposition de la ligne de terre pour la tête de conversion de fréquence, la tête de régénération et la tête FM est plus exigeante. S'il n'est pas approprié, il s'excite et le rend inutilisable. Les circuits haute fréquence tels que les têtes FM utilisent généralement de grandes zones de lignes de masse enveloppantes pour assurer un bon effet de blindage.

(5) Les conducteurs électriques puissants (fil de masse commun, fil d'alimentation de l'amplificateur de puissance, etc.) doivent être aussi larges que possible afin de réduire la résistance de câblage et la chute de tension et de réduire l'auto - excitation causée par un couplage parasite.

(6) les traces de Haute impédance doivent être aussi courtes que possible et les traces de basse impédance peuvent être plus longues, car les traces de Haute impédance peuvent facilement siffler et absorber le signal, ce qui entraîne une instabilité du circuit. Les lignes d'alimentation, les lignes de masse, les pistes de base sans éléments de rétroaction, les pistes d'émetteur, etc., sont toutes des pistes de faible impédance. La trace de base du suiveur émetteur et la trace de masse des deux canaux de la radio doivent être séparées, chaque canal formant un trajet, Jusqu'à ce que les extrémités de la fonction soient à nouveau combinées, il est facile de créer une diaphonie et de réduire le degré de séparation si les deux lignes de masse sont connectées d'avant en arrière.

Trois La conception de schéma de carte de circuit imprimé 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. Étant donné que divers paramètres sont généralement testés sur la surface de soudage pendant la production, il est facile de les inspecter, de les mettre en service et de les entretenir pendant la production (Remarque: cela se réfère à la condition que les performances du circuit complet de la machine et les exigences d'installation et de disposition des panneaux soient respectées).

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) Placement horizontal: il est généralement préférable d'utiliser le placement horizontal lorsque le nombre d'éléments de circuit est faible et que la taille de la carte est grande; Pour les résistances inférieures à 1 / 4 W, la distance entre les deux Plots prend généralement 4 / 10 pouce, lorsque la résistance de 1 / 2 W est mise à plat, la distance entre les deux Plots est généralement de 5 / 10 pouce; Lorsque la diode est mise à plat, 1n400x série redresseur, généralement prendre 3 / 10 pouce; 1n540x série redresseur, généralement prendre 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 sorte que lorsque la tension de sortie augmente, le potentiomètre de conception doit être complètement régulé dans le sens horaire, lorsque la tension de sortie diminue, la tension de sortie du régulateur antihoraire diminue; Dans un chargeur à courant constant réglable, un potentiomètre au milieu est utilisé pour ajuster la taille du courant de charge. Lorsque le Chronographe potentiométrique est conçu, le courant augmente lorsque le potentiomètre est complètement ajusté dans le sens horaire. Le potentiomètre doit être placé à l'emplacement de l'unité pour répondre aux exigences de l'installation de la structure complète de la machine et de la disposition du panneau, il doit donc 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 schéma de carte de circuit imprimé, lors de l'utilisation du support IC, assurez - vous de prêter une attention particulière à la bonne orientation de la fente de positionnement sur le support IC et de noter si chaque broche IC est 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).

5. Disposition des bornes d'entrée et de sortie

(1) La distance entre les extrémités des deux conducteurs concernés ne doit pas être trop grande, généralement environ 2 à 3 / 10 de pouce est plus appropriée.

(2) Les extrémités d'importation et d'exportation doivent être aussi concentrées que possible sur un ou deux côtés et ne doivent pas être trop discrètes.

6. Lors de la conception du schéma de câblage, faites attention à l'ordre d'arrangement des broches, l'espacement des broches des éléments doit être raisonnable.

7. Dans le principe de garantir les exigences de performance du circuit, la conception devrait s'efforcer de câblage raisonnable, moins de cordons de brassage externes, et selon certaines exigences de charge lisse câblage, s'efforcer d'être intuitif, facile à installer, hauteur et révision.

8, lors de la conception du schéma de câblage, le câblage doit être aussi peu sinueux que possible, la ligne doit être concise et claire.

9. La largeur des cordons et l'espacement des lignes doivent être modérés et l'espacement entre les deux Plots du condensateur doit correspondre autant que possible à l'espacement des broches des conducteurs du condensateur;

10. La conception doit être faite dans un certain ordre, par exemple de gauche à droite, de haut en bas.