PCB Tecnico - Quali sono le regole di base del layout PCB?

Regole di base del layout PCB dei componenti

1. Layout secondo i moduli del circuito e i circuiti correlati che realizzano la stessa funzione sono chiamati modulo. I componenti nel modulo del circuito dovrebbero adottare il principio della concentrazione vicina e il circuito digitale e il circuito analogico dovrebbero essere separati;

2. Nessun componente o dispositivo deve essere montato entro 1,27 mm intorno a fori non di montaggio quali fori di posizionamento, fori standard e componenti da 3,5 mm (per M2.5) e 4 mm (per M3) non devono essere montati intorno ai fori di montaggio come viti;

3. Evitare di posizionare tramite fori sotto i componenti quali resistenze orizzontali, induttori (plug-in), condensatori elettrolitici, ecc., in modo da evitare cortocircuito tra i fori passanti e l'alloggiamento del componente dopo la saldatura ad onda;

4. la distanza tra l'esterno del componente e il bordo del bordo è 5mm;

5. la distanza tra l'esterno del cuscinetto del componente di montaggio e l'esterno del componente interposinte adiacente è maggiore di 2mm;

6. i componenti del guscio metallico e le parti metalliche (scatole di schermatura, ecc.) non dovrebbero toccare altri componenti e non dovrebbero essere vicini alle linee e ai pad stampati e la loro distanza dovrebbe essere maggiore di 2mm. La dimensione del foro di posizionamento, del foro di installazione del fermo, del foro ovale e di altri fori quadrati nel bordo del bordo del bordo è maggiore di 3mm;

7. l'elemento riscaldante non dovrebbe essere vicino al filo e all'elemento sensibile al calore; il dispositivo ad alto riscaldamento deve essere distribuito uniformemente;

8. La presa di corrente dovrebbe essere disposta intorno alla scheda stampata per quanto possibile e la presa di corrente e il terminale della barra del bus collegato ad esso dovrebbero essere disposti sullo stesso lato. Particolare attenzione deve essere prestata a non disporre prese di corrente e altri connettori di saldatura tra i connettori per facilitare la saldatura di queste prese e connettori, nonché la progettazione e il collegamento dei cavi di alimentazione. La spaziatura della disposizione delle prese di corrente e dei connettori di saldatura dovrebbe essere considerata per facilitare la presa e la scollegazione delle spine di alimentazione;

9. disposizione di altri componenti: tutti i componenti IC sono allineati su un lato e la polarità dei componenti polari è chiaramente contrassegnata. La polarità della stessa scheda stampata non può essere contrassegnata in più di due direzioni. Quando appaiono due direzioni, le due direzioni sono perpendicolari l'una all'altra.;

10. Il cablaggio sulla superficie del bordo dovrebbe essere denso e denso. Quando la differenza di densità è troppo grande, dovrebbe essere riempita con foglio di rame mesh e la griglia dovrebbe essere maggiore di 8mil (o 0,2mm);

11. Non ci dovrebbero essere fori passanti sui cuscinetti SMD per evitare la perdita di pasta di saldatura e causare falsa saldatura dei componenti. Le linee di segnale importanti non sono permesse di passare tra i pin della presa;

12. la patch è allineata su un lato, la direzione del carattere è la stessa e la direzione dell'imballaggio è la stessa;

13. Per quanto possibile, i dispositivi polarizzati dovrebbero essere coerenti con la direzione della marcatura di polarità sulla stessa scheda.

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Regole di cablaggio dei componenti

1. disegnare l'area di cablaggio entro 1mm dal bordo della scheda PCB ed entro 1mm intorno al foro di montaggio, il cablaggio è vietato;

2. la linea elettrica dovrebbe essere il più ampia possibile e non dovrebbe essere inferiore a 18mil; la larghezza della linea di segnale non deve essere inferiore a 12mil; le linee di ingresso e uscita della CPU non dovrebbero essere inferiori a 10mil (o 8mil); la distanza tra le linee non dovrebbe essere inferiore a 10mil;

3. la via normale non è inferiore a 30mil;

4. Dual in-line: pad 60mil, apertura 40mil;

Resistenza 1/4W: 51*55mil (supporto superficiale 0805); quando in linea, il pad è 62mil e l'apertura è 42mil;

Capacità infinita: 51*55mil (supporto superficiale 0805); quando in linea, il pad è 50mil e l'apertura è 28mil;

5. Si noti che la linea elettrica e la linea di terra dovrebbero essere il più radiale possibile e la linea di segnale non dovrebbe essere looped.

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Come migliorare la capacità anti-interferenza e la compatibilità elettromagnetica?

Come migliorare la capacità anti-interferenza e la compatibilità elettromagnetica quando si sviluppano prodotti elettronici con processori?

1. I seguenti sistemi dovrebbero prestare particolare attenzione alle interferenze anti-elettromagnetiche:

(1) Un sistema in cui la frequenza di clock del microcontrollore è estremamente alta e il ciclo del bus è estremamente veloce.

(2) Il sistema contiene circuiti di azionamento ad alta potenza, ad alta corrente, quali i relè che producono scintille, gli interruttori ad alta corrente, ecc.

(3) Un sistema contenente un circuito di segnale analogico debole e un circuito di conversione A/D ad alta precisione.

2. Prendere le seguenti misure per aumentare la capacità di interferenza anti-elettromagnetica del sistema:

(1) Scegliere un microcontrollore con bassa frequenza:

La scelta di un microcontrollore con una bassa frequenza di clock esterna può ridurre efficacemente il rumore e migliorare la capacità anti-interferenza del sistema. Per le onde quadrate e le onde sinusoidali della stessa frequenza, i componenti ad alta frequenza nell'onda quadrata sono molto più di quelli nell'onda sinusoidale. Sebbene l'ampiezza della componente ad alta frequenza dell'onda quadrata sia più piccola dell'onda fondamentale, maggiore è la frequenza, più facile è emettere come fonte di rumore. Il rumore ad alta frequenza più influente generato dal microcontrollore è circa 3 volte la frequenza dell'orologio.

(2) Ridurre la distorsione nella trasmissione del segnale

I microcontrollori sono fabbricati principalmente utilizzando la tecnologia CMOS ad alta velocità. La corrente di ingresso statica del terminale di ingresso del segnale è di circa 1mA, la capacità di ingresso è di circa 10PF e l'impedenza di ingresso è abbastanza alta. Il terminale di uscita del circuito CMOS ad alta velocità ha una notevole capacità di carico, cioè un valore di uscita relativamente grande. Il cavo lungo conduce al terminale di ingresso con impedenza di ingresso abbastanza elevata, il problema di riflessione è molto grave, causerà distorsione del segnale e aumenterà il rumore del sistema. Quando Tpd>Tr, diventa un problema della linea di trasmissione e problemi come la riflessione del segnale e la corrispondenza dell'impedenza devono essere considerati.

(3) Ridurre l'interferenza trasversale * tra le linee del segnale:

Un segnale di passo con un tempo di salita di Tr al punto A viene trasmesso al terminale B attraverso il cavo AB. Il tempo di ritardo del segnale sulla linea AB è Td. Al punto D, a causa della trasmissione in avanti del segnale dal punto A, la riflessione del segnale dopo aver raggiunto il punto B e il ritardo della linea AB, un segnale di impulso pagina con una larghezza di Tr sarà indotto dopo il tempo Td. Al punto C, a causa della trasmissione e della riflessione del segnale su AB, viene indotto un segnale di impulso positivo con una larghezza del doppio del tempo di ritardo del segnale sulla linea AB, cioè 2Td. Questa è l'interferenza incrociata tra i segnali.

(4) Ridurre il rumore dall'alimentazione elettrica

Mentre l'alimentatore fornisce energia al sistema, aggiunge anche il suo rumore all'alimentatore. La linea di reset, la linea di interruzione e altre linee di controllo del microcontrollore nel circuito sono più sensibili alle interferenze da rumore esterno. Forte interferenza sulla rete elettrica entra nel circuito attraverso l'alimentazione elettrica. Anche in un sistema alimentato a batteria, la batteria stessa ha rumore ad alta frequenza. Il segnale analogico nel circuito analogico è ancora meno in grado di sopportare l'interferenza dell'alimentatore.

(5) Prestare attenzione alle caratteristiche ad alta frequenza delle schede di cablaggio stampate e dei componenti

In caso di alta frequenza, i cavi, i vias, le resistenze, i condensatori e l'induttanza e la capacità distribuiti dei connettori sul circuito stampato non possono essere ignorati. L'induttanza distribuita del condensatore non può essere ignorata e la capacità distribuita dell'induttore non può essere ignorata. La resistenza produce la riflessione del segnale ad alta frequenza e la capacità distribuita del cavo giocherà un ruolo. Quando la lunghezza è superiore a 1/20 della lunghezza d'onda corrispondente della frequenza del rumore, viene prodotto un effetto antenna e il rumore viene emesso attraverso il cavo.

(6) Il layout dei componenti dovrebbe essere ragionevolmente suddiviso

La posizione dei componenti sul circuito stampato dovrebbe considerare pienamente il problema delle interferenze anti-elettromagnetiche. Uno dei principi è che i cavi tra i componenti devono essere il più brevi possibile. Nel layout, la parte del segnale analogico, la parte del circuito digitale ad alta velocità e la parte della sorgente di rumore (quali relè, interruttori ad alta corrente, ecc.) dovrebbero essere ragionevolmente separati per ridurre al minimo l'accoppiamento del segnale tra di loro.

(7) Maniglia il filo di messa a terra

Sul circuito stampato, la linea di alimentazione e la linea di terra sono i più importanti. Il mezzo più importante per superare le interferenze elettromagnetiche è la messa a terra.