Progettazione PCB - Linee guida per il layout del produttore e dell'assemblaggio del PCB

1. Punti di progettazione del bordo PCB

In generale, il processo più basilare di progettazione di un circuito stampato può essere diviso in tre fasi.

(1). Progettazione dello schema del circuito: La progettazione dello schema del circuito si basa principalmente sul sistema di progettazione schematica PROTEL099 (Advanced Schematic) per disegnare uno schema del circuito. In questo processo, dobbiamo fare pieno uso dei vari strumenti di disegno schematico e delle varie funzioni di editing fornite da PROTEL99 per raggiungere il nostro obiettivo, cioè ottenere uno schema di circuito corretto e raffinato.

(2). Genera netlist: netlist è un ponte tra progettazione schematica del circuito (SCH) e progettazione del circuito stampato (PCB). È l'anima dell'automazione della scheda PCB. La netlist può essere ottenuta dallo schema schematico del circuito o estratta dal circuito stampato.

(3). Il design del circuito stampato: Il design del circuito stampato è principalmente per un'altra parte importante del PCB di PROTEL99. In questo processo, utilizziamo le potenti funzioni fornite da PROTEL99 per realizzare la progettazione del layout della scheda PCB, per completare compiti difficili e altri.

2. Disegnare un semplice diagramma del circuito

La progettazione del diagramma schematico può essere completata secondo il seguente processo.

(1) Progettare la dimensione del disegno

Dopo Protel 99/Schematic, dobbiamo prima concepire il disegno della parte e progettare la dimensione del disegno. La dimensione del disegno è determinata in base alla scala e alla complessità del diagramma del circuito. Impostare una dimensione di disegno adatta è il primo passo per progettare un buon diagramma schematico.

(2) Impostare Protel 99/Schematic ambiente di progettazione

Impostare l'ambiente di progettazione Protel 99/Schematic, compreso l'impostazione delle dimensioni e del tipo della griglia, il tipo del cursore, ecc. La maggior parte dei parametri può anche utilizzare i valori predefiniti del sistema.

(3) Parti rotanti

In base alle esigenze del diagramma del circuito, l'utente rimuove le parti dalla libreria delle parti e le inserisce sui disegni, e definisce e imposta i numeri di serie e l'imballaggio delle parti delle parti posizionate.

(4) Cablaggio con schema schematico

Utilizzare vari strumenti forniti da Protel 99/Schematic per collegare i componenti sul disegno con fili e simboli con significato elettrico per formare un diagramma schematico completo.

(5) Regolazione del circuito

Farà ulteriori regolazioni e modifiche al diagramma tracciato preliminare per rendere il diagramma schematico più bello.

(6) Risultati della relazione

Diversi report sono generati attraverso vari strumenti di report forniti da Protel 99/Schematic. La relazione più importante è la tabella della rete. Il tavolo di rete viene utilizzato per preparare la progettazione successiva del circuito stampato.

(7) Salvare file e stampare output €' Il passo finale è salvare file e stampare output.

I principi di progettazione della scheda di controllo del microcomputer a chip singolo devono seguire i seguenti principi:

(1) Per quanto riguarda la disposizione dei componenti, i componenti collegati tra loro dovrebbero essere posizionati il più vicino possibile. Ad esempio, il generatore di clock, l'oscillatore di cristallo e l'ingresso dell'orologio della CPU sono tutti soggetti al rumore, quindi dovrebbero essere posizionati più vicini. . Per quei dispositivi che sono inclini al rumore, circuiti a bassa corrente, circuiti di commutazione di circuiti ad alta corrente, ecc., tenerli lontani dal circuito di controllo logico e dal circuito di archiviazione (ROM, RAM) del microcomputer a chip singolo il più possibile. Se possibile, questi circuiti possono essere trasformati in circuiti. Scheda, questo favorisce l'anti-interferenza e migliora l'affidabilità del lavoro del circuito.

(2) Prova a installare condensatori di disaccoppiamento accanto a componenti chiave come ROM, RAM e altri chip. Infatti, tracce del circuito stampato, connessioni a pin e cablaggio, ecc. possono contenere grandi effetti di induttanza. La grande induttanza può causare forti picchi di rumore di commutazione sulla traccia Vcc. L'unico modo per evitare picchi di rumore di commutazione sulle tracce Vcc è posizionare un condensatore di disaccoppiamento elettronico 0.1uF tra VCC e alimentazione a terra. Se sulla scheda PCB vengono utilizzati componenti di montaggio superficiale, i condensatori chip possono essere utilizzati per stringere direttamente i componenti e fissarli sul perno Vcc. È meglio usare condensatori ceramici, perché questo tipo di condensatore ha minore perdita elettrostatica (ESL) e impedenza ad alta frequenza e la temperatura e il tempo della stabilità dielettrica di questo tipo di condensatore sono anche molto buoni. Cercate di non usare condensatori al tantalio, perché la loro impedenza è più alta alle alte frequenze. Prestare attenzione ai seguenti punti quando si posizionano condensatori di disaccoppiamento:

Collegare un condensatore elettrolitico 100uF attraverso l'estremità di ingresso di alimentazione del circuito stampato. Se il volume lo consente, una maggiore capacità è migliore. In linea di principio, un condensatore ceramico 0.01uF deve essere posizionato accanto a ogni chip di circuito integrato. Se lo spazio del circuito stampato è troppo piccolo per adattarsi, è possibile posizionare un condensatore di tantalio 1-10 per ogni 10 chip. Per componenti con debole capacità anti-interferenza e grandi cambiamenti di corrente quando spenti, e componenti di archiviazione come RAM e ROM, un condensatore di disaccoppiamento dovrebbe essere collegato tra la linea di alimentazione (Vcc) e la linea di terra. Il cavo del condensatore non dovrebbe essere troppo lungo, in particolare il condensatore bypass ad alta frequenza non può avere piombo.

(3) Nel sistema di controllo del microcomputer a singolo chip, ci sono molti tipi di cavi di terra, quali terra del sistema, terra dello scudo, terra logica, terra analogica, ecc. Il layout ragionevole del cavo di terra determinerà l'abilità anti-interferenza della scheda PCB. Quando si progettano cavi di terra e punti di messa a terra, devono essere considerati i seguenti problemi:

Il terreno logico e il terreno analogico devono essere cablati separatamente e non possono essere utilizzati insieme. Collegare i rispettivi cavi di terra ai corrispondenti cavi di terra di alimentazione. Durante la progettazione, il cavo di terra analogico dovrebbe essere il più spesso possibile e l'area di messa a terra del terminale dovrebbe essere ingrandita il più possibile. In generale, è meglio isolare i segnali analogici in ingresso e in uscita dal circuito del microcontrollore attraverso optocoppiatori. Quando si progetta il circuito stampato del circuito logico, il filo di terra dovrebbe formare una forma a circuito chiuso per migliorare l'abilità anti-interferenza del circuito. Il filo di terra dovrebbe essere il più spesso possibile. Se il filo di terra è molto sottile, la resistenza del filo di terra sarà grande, causando il potenziale di terra a cambiare con il cambiamento di corrente, causando il livello del segnale instabile, con conseguente diminuzione della capacità anti-interferenza del circuito. Quando lo spazio di cablaggio lo consente, assicurarsi che la larghezza del filo di terra principale sia di almeno 2 a 3 mm e che il filo di terra sul perno del componente sia di circa 1,5 mm.