Progettazione PCB - Punti di cablaggio per circuiti stampati (PCB)

1. Passi di progettazione del circuito

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

(1). La progettazione dello schema schematico del circuito: La progettazione dello schema schematico del circuito si basa principalmente sul sistema di progettazione schematica PROTEL099 (Advanced Schematic) per disegnare uno schema schematico 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 un diagramma schematico 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 del circuito stampato. 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 il layout del circuito stampato., 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) Dopo aver progettato la dimensione del disegno Protel 99/ Schematic, in primo luogo 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 l'ambiente di progettazione Protel 99/Schematic Impostare l'ambiente di progettazione Protel 99/Schematic, compreso l'impostazione della dimensione e del tipo della griglia, il tipo del cursore, ecc. La maggior parte dei parametri può anche utilizzare i valori predefiniti del sistema.

(3) Ruotando le parti secondo le 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 le parti imballaggio delle parti posizionate.

(4) Cablaggio con diagramma schematico Utilizzando vari strumenti forniti da Protel 99/Schematic, collegare i componenti sul disegno con fili e simboli con significato elettrico per formare un diagramma schematico completo.

(5) Regolare il circuito fare ulteriori regolazioni e modifiche al diagramma del circuito disegnato preliminarmente per rendere il diagramma schematico più bello.

(6) Output report: Vari 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) Salvataggio file e output di stampa Il passo finale è il salvataggio di file e l'output di stampa.

I principi di progettazione della scheda di controllo monochip devono seguire i seguenti principi:

(1) Nel layout dei componenti PCB, i componenti correlati 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 sul circuito stampato vengono utilizzati componenti di montaggio superficiale, i condensatori a 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 bassa 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 capacità maggiore 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 a singolo chip, ci sono molti tipi di cavi di terra, quali terra del sistema, terra dello scudo, terra logica, terra analogica, ecc. Se il cavo di terra è correttamente disposto determinerà l'abilità anti-interferenza del circuito stampato.

Quando si progetta il filo di terra e il punto di terra del PCB, 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 la capacità anti-interferenza del circuito.

Il cavo di terra PCB 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 e la capacità anti-interferenza del circuito è ridotta. Se 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.