Progettazione PCB - Principi di base della progettazione del disegno del bordo PCB

Questo articolo introduce principalmente i principi di base e le precauzioni di progettazione PCB nella progettazione PCB. Sappiamo che uno strumento e un'apparecchiatura con prestazioni eccellenti, oltre a selezionare componenti di alta qualità e circuiti ragionevoli, il layout dei circuiti stampati e dei collegamenti elettrici La corretta struttura del design PCB di direzione è un problema chiave che determina se lo strumento può funzionare in modo affidabile. Per i circuiti con gli stessi componenti e parametri, verranno prodotti risultati diversi a causa del diverso layout del PCB design e delle direzioni di connessione elettrica e i risultati possono essere molto grandi. La differenza. Pertanto, è necessario combinare i tre aspetti di come progettare correttamente il layout PCB del layout dei componenti del circuito stampato, la corretta selezione della direzione di cablaggio e la struttura di processo dello strumento globale. Una struttura di processo ragionevole può eliminare l'interferenza di rumore causata da cablaggio improprio e allo stesso tempo è conveniente per l'installazione, il debug e la manutenzione nella produzione di PCB.

Di seguito discuteremo le questioni di cui sopra. Poiché non esiste una "definizione" e un "modello" rigorosi per una buona "struttura", la discussione che segue servirà solo come introduzione ed è solo per riferimento. La struttura di ogni strumento deve essere basata su requisiti specifici (prestazioni elettriche, installazione complessiva della struttura e requisiti di layout del pannello), adottare il corrispondente schema strutturale di progettazione PCB e confrontare e modificare ripetutamente diversi schemi di progettazione PCB fattibili.

Potenza della scheda PCB, struttura del sistema di selezione della struttura del cablaggio del bus di terra: i circuiti analogici e i circuiti digitali hanno molte somiglianze e differenze nella progettazione del PCB e nei metodi di cablaggio del layout dei componenti. Nel circuito analogico, a causa dell'esistenza dell'amplificatore, la tensione di rumore molto piccola generata dal cablaggio causerà gravi distorsioni del segnale di uscita. Nel circuito digitale, la tolleranza al rumore TTL è 0.4V ~ 0.6V e la tolleranza al rumore CMOS è 0.3 di Vcc. 0,45 volte, quindi il circuito digitale ha una forte capacità anti-interferenza.

La scelta ragionevole di una buona modalità bus di potenza e di terra è una garanzia importante per il funzionamento affidabile dello strumento. Molte fonti di interferenza sono generate attraverso il bus di alimentazione e di terra, e l'interferenza di rumore causata dal cavo di terra è la più grande.

Uno, i requisiti di principio di base della progettazione del disegno del bordo PCB

1. La progettazione PCB della scheda PCB inizia dalla determinazione della dimensione della scheda. La dimensione della scheda PCB è limitata dalle dimensioni del guscio del telaio. Connettore, presa o altra scheda PCB). La scheda PCB e i componenti esterni sono generalmente collegati da fili di plastica o cavi di isolamento metallico. Ma a volte il PCB è progettato in forma di presa, vale a dire: per installare una scheda PCB plug-in nel dispositivo, lasciare una posizione di contatto come presa.

Per i componenti più grandi installati sulla scheda PCB, devono essere aggiunti accessori metallici per fissarli per migliorare la resistenza alle vibrazioni e agli urti.

2. Il metodo di base di progettazione PCB diagramma di cablaggio

Prima di tutto, è necessario avere una comprensione completa delle specifiche, dimensioni e aree dei componenti selezionati e delle varie prese; considerazione ragionevole e attenta della posizione di ciascun componente, principalmente dal punto di vista della compatibilità dei campi elettromagnetici e dell'anti-interferenza. Linea corta, meno crossover, alimentazione elettrica, percorso a terra e disaccoppiamento sono considerati. Dopo che la posizione di ogni componente è determinata, è la connessione di ogni componente. Collegare i perni pertinenti secondo lo schema del circuito. Ci sono molti modi per completare la progettazione PCB del diagramma del circuito stampato. Ci sono due metodi di progettazione PCB assistita dal computer e progettazione manuale PCB.

Il più primitivo è organizzare il layout a mano. Questo è più laborioso, e spesso ci vogliono diverse iterazioni per completarlo. Questo è possibile anche quando non ci sono altre attrezzature di disegno. Questo metodo di layout manuale è anche molto utile per i progettisti che stanno solo imparando i disegni della scheda PCB. Disegno assistito dal computer, ora ci sono molti tipi di software di disegno con funzioni diverse, ma in generale, disegno e modifica sono più convenienti e possono essere salvati e stampati.

Successivamente, determinare la dimensione richiesta della scheda PCB e secondo il diagramma schematico, determinare inizialmente la posizione di ogni componente e quindi rendere il layout più ragionevole dopo la regolazione continua. La disposizione del cablaggio tra i componenti nella scheda PCB è la seguente:

(1) I circuiti incrociati non sono ammessi nei circuiti stampati. Per le linee che possono attraversare, è possibile utilizzare "perforazione" e "avvolgimento" per risolverli. Cioè, lasciare che un certo piombo "trapani" attraverso lo spazio sotto altre resistenze, condensatori e perni triodi, o "vento" da un'estremità di un cavo che può attraversare. In circostanze speciali, come il circuito è complicato, al fine di semplificare il design del PCB È anche consentito utilizzare cavi per bridge per risolvere il problema del circuito trasversale.

(2) Componenti quali resistenze, diodi e condensatori tubolari possono essere installati in metodi di installazione "verticali" e "orizzontali". Il tipo verticale si riferisce all'installazione e alla saldatura del corpo del componente perpendicolare al circuito stampato, che ha il vantaggio di risparmiare spazio. Il tipo orizzontale si riferisce all'installazione e alla saldatura del corpo del componente in parallelo e vicino al circuito stampato e il suo vantaggio è che la resistenza meccanica dell'installazione del componente è migliore. Per questi due diversi componenti di montaggio, la distanza tra i fori dei componenti sulla scheda PCB è diversa.

(3) Il punto di messa a terra dello stesso circuito di livello dovrebbe essere il più vicino possibile e il condensatore del filtro di potenza di questo circuito di livello dovrebbe anche essere collegato al punto di messa a terra di questo livello. In particolare, i punti di messa a terra della base e dell'emettitore del transistor di questo livello non dovrebbero essere troppo distanti, altrimenti la lamina di rame tra i due punti di messa a terra sarà troppo lunga, il che causerà interferenze e auto-eccitazione. Utilizzando un tale circuito "metodo di messa a terra a un punto" funzionerà meglio. Stabile e non facilmente eccitato.

Due, i seguenti punti dovrebbero essere prestati attenzione nel disegno della scheda PCB

1. direzione del cablaggio: Dal punto di vista della superficie di saldatura, la disposizione dei componenti dovrebbe essere il più coerente possibile con lo schema schematico. La direzione del cablaggio è migliore per essere coerente con la direzione del cablaggio del diagramma del circuito. Poiché la superficie di saldatura di solito deve essere testata per vari parametri durante il processo di produzione, quindi questo è conveniente per l'ispezione, il debug e la manutenzione durante la produzione (Nota: si riferisce alla premessa che le prestazioni del circuito e i requisiti di installazione e layout del pannello di tutta la macchina sono soddisfatti).

2. la disposizione e la distribuzione dei componenti dovrebbe essere ragionevole e uniforme, e sforzarsi di essere ordinato, bello e rigoroso nella struttura.

3. metodi di posizionamento del diodo e della resistenza: ci sono due tipi: posizionamento orizzontale e posizionamento verticale:

(1) Lay piatto: Quando il numero di componenti del circuito è piccolo e la dimensione del circuito stampato è grande, è generalmente meglio posare piatto; Per resistenze inferiori a 1/4W, la distanza tra i due pad è generale. Prendere 4/10 pollici, quando la resistenza 1/2W è posizionata piatta, la distanza tra i due pad è generalmente 5/10 pollici; quando il diodo è posizionato piatto, i tubi raddrizzatori serie 1N400X, generalmente prendono 3/10 pollici; Tubi raddrizzatori serie 1N540X, generalmente prendono da 4 a 5/10 pollici.

(2) Installazione verticale: Quando ci sono un gran numero di componenti del circuito e la dimensione del circuito stampato non è grande, l'installazione verticale è generalmente adottata e la distanza tra i due pad è generalmente da 1 a 2/10 pollici nell'installazione verticale.

4. Potenziometro: il principio di posizionamento del titolare IC

(1) Potenziometro: è usato per regolare la tensione in uscita nel regolatore di tensione, quindi il potenziometro di progettazione PCB dovrebbe essere completamente regolato in senso orario quando la tensione in uscita aumenta e la tensione in uscita del regolatore in senso antiorario diminuisce quando la tensione in uscita è ridotta; Il potenziometro nel dispositivo viene utilizzato per regolare la dimensione della corrente di carica. Quando il potenziometro di progettazione PCB dovrebbe essere completamente regolato in senso orario, la corrente aumenterà.

Il potenziometro deve essere posizionato in una posizione che soddisfi i requisiti dell'intera installazione della struttura della macchina e del layout del pannello. Pertanto, dovrebbe essere posizionato sul bordo della tavola il più possibile, con la maniglia rotante rivolta verso l'esterno.

(2) Supporto IC: Quando si progetta il disegno della scheda PCB, quando si utilizza il supporto IC, prestare particolare attenzione a se lo slot di posizionamento sul supporto IC è posizionato nella posizione corretta e prestare attenzione a se i pin IC sono corretti, ad esempio, il primo pin può essere utilizzato solo. Si trova nell'angolo inferiore destro o superiore sinistro della presa IC ed è vicino alla scanalatura di posizionamento (vista dalla superficie di saldatura).