PCB Tecnico - Principi da ricordare nella progettazione PCB

I principi da seguire nella progettazione PCB della scheda di controllo sono i seguenti:

1. Nel layout dei componenti PCB, i componenti correlati tra loro dovrebbero essere posizionati il più vicino possibile. Ad esempio, i generatori di clock, gli oscillatori di cristallo e i terminali di 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.

In secondo luogo, provare a installare condensatori di disaccoppiamento accanto ai 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 vengono utilizzati componenti di montaggio superficiale, i condensatori chip possono essere utilizzati direttamente contro i componenti e fissati sul pin 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:

1. 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.

2. In linea di principio, un condensatore ceramico 0.01uF deve essere posizionato accanto ad ogni chip del circuito integrato. Se lo spazio della scheda di copia del circuito stampato è troppo piccolo per essere posizionato, è possibile posizionare un condensatore di tantalio 1-10 per ogni 10 chip.

3. Per i 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.

4. Il cavo del condensatore non dovrebbe essere troppo lungo, in particolare il condensatore bypass ad alta frequenza non può prendere il comando.

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

1. La terra logica e la terra analogica dovrebbero 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.

2. 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.

3. 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 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.

4. Prestare attenzione alla scelta del punto di messa a terra. Quando la frequenza del segnale sul circuito stampato è inferiore a 1MHz, perché l'induzione elettromagnetica tra cablaggio e componenti ha poco effetto e la corrente circolante formata dal circuito di messa a terra ha un impatto maggiore sulle interferenze, è necessario utilizzare un punto di messa a terra in modo che non formi un ciclo. Quando la frequenza del segnale sul circuito stampato è superiore a 10MHz, a causa dell'evidente effetto di induttanza del cablaggio, l'impedenza della linea di terra diventa molto grande. In questo momento, la corrente circolante formata dal circuito di messa a terra non è più un problema importante. Pertanto, la messa a terra multipunto dovrebbe essere utilizzata per ridurre il più possibile l'impedenza del suolo.

5. Oltre al layout della linea elettrica, la larghezza della traccia dovrebbe essere aumentata il più possibile in base alle dimensioni della corrente. Durante il cablaggio, la direzione di instradamento della linea elettrica e della linea di terra dovrebbe essere coerente con il instradamento della linea dati. Al termine del lavoro di cablaggio, utilizzare cavi di terra per coprire il fondo del circuito stampato dove non ci sono tracce. Tutti questi metodi aiutano a migliorare la capacità anti-interferenza del circuito.

6. La larghezza della linea dati deve essere il più ampia possibile per ridurre l'impedenza. La larghezza della linea dati non è inferiore a 0.3mm (12mil), ed è più ideale se è 0.46～0.5mm (18mil～20mil).