PCB Tecnico - Comprendere il cablaggio del circuito stampato PCB

La progettazione PCB è un lavoro manuale agli occhi di molte persone. Tuttavia, mi sono sempre posizionato e instradato nelle prime fasi di un piano. Solo dopo la finalizzazione di alcune modifiche, sarò responsabile per i miei colleghi, ma spiegherò loro perché. Essere cablati cosi'. Spesso commento le schede PCB progettate dai miei colleghi e segnalo le aree mancanti, in modo che i miei colleghi abbiano notevolmente migliorato il loro design PCB.

Una scheda driver motore passo-passo che il mio collega era incaricato di fabbricare un anno fa, gli indicatori di prestazioni non sono sempre all'altezza delle prestazioni menzionate nel documento, anche se possono essere utilizzati, l'alta corrente viene persa, l'alta velocità non è salita, la forma d'onda è scarsa e dopo un'analisi approfondita, si scopre che viola Alcuni dei principi di base del cablaggio PCB sono molto buoni dopo la modifica. Questo mi fa sentire di nuovo l'importanza del cablaggio PCB, soprattutto quando produciamo spesso alimentatori ad alta potenza e sensori che hanno requisiti estremamente severi per il cablaggio PCB.

Nel gruppo msOS negli ultimi giorni, i netizen hanno "ronzato" e sollevato il problema del cablaggio PCB. Ho sentito il problema causato dal cablaggio del motore passo prima, e usare il buon senso per capire questo cablaggio PCB. È facile da capire, evitando circuiti passanti e campi elettromagnetici. La linea di trasmissione è alta e complessa, e più ne parli, più cose non chiare si parla. Fondamentalmente, far capire a tutti cosa sta succedendo, senza essere limitato da alcuni termini professionali, e ottenere l'approvazione dei netizen del gruppo.

Il cablaggio PCB è quello di posare le strade per i segnali energetici per collegare vari dispositivi. Questo è come costruire strade e collegare varie città alle auto. E' esattamente la stessa cosa.

La costruzione di strade richiede due linee ancora una volta. Lo stesso vale per il cablaggio PCB. Un ciclo a due linee deve essere formato. Per i circuiti a bassa frequenza, è un ciclo. Per i campi elettromagnetici ad alta velocità, è una linea di trasmissione. Il più comune è un segnale differenziale. String. Come USB, cavo di rete, ecc Per le caratteristiche di impedenza delle linee di trasmissione, ecc., questo articolo non spiegherà ulteriormente, fare riferimento all'articolo "Teoria del campo elettromagnetico comprensibile".

Si può dire che la linea di segnale differenziale è un modello ideale per collegare i segnali del dispositivo. Più alti sono i requisiti di segnale, più vicino alla linea di segnale differenziale.

Quando ci sono molti componenti su una scheda, se sono tutti disposti secondo linee differenziali, uno è che l'area del PCB è troppo grande e l'altro è quello di impostare linee 2N, che è troppo lavoro e difficile, quindi le persone hanno presentato un PCB multistrato per esigenze reali. Il concetto più tipico è una scheda PCB bifacciale. Lo strato inferiore è utilizzato come circuito di riferimento comune, in modo che solo i cavi N + 1 sono necessari per il cablaggio e il layout PCB è notevolmente ridotto.

Il circuito di riferimento comune, che è comunemente indicato come il terreno di riferimento, per la maggior parte delle industrie embedded, perché la qualità del segnale non è molto alta dopo la digitalizzazione, l'uso di un terreno di riferimento a tutto strato può ridurre le dimensioni della scheda e migliorare l'efficienza., Risparmia molto tempo ed è amato da tutti. Ridurre le dimensioni della scheda significa infatti accorciare la lunghezza della linea del segnale, che può anche compensare parzialmente il degrado della qualità del segnale causato dal terreno di riferimento. Pertanto, in pratica, l'effetto di cablaggio PCB dell'introduzione del terreno di riferimento è fondamentalmente vicino al modello ideale della linea differenziale. Oggi, siamo tutti abituati a questo metodo, sembra che il cablaggio PCB, sia quello di avere uno strato di terra di riferimento, non c'è motivo.

Nel design a doppio pannello, perché ci sono spesso cavi crossover, è necessario saltare il filo allo strato di terra per lo scambio del filo crossover. Questo deve essere sottolineato che il saltatore non dovrebbe essere troppo lungo. Se è troppo lungo, è facile dividere il terreno di riferimento, soprattutto per alcune linee che richiedono alta qualità del segnale, il terreno di riferimento nella parte inferiore non può essere diviso. Altrimenti, il circuito del segnale viene completamente distrutto e il terreno di riferimento perde il suo significato. Pertanto, in generale, lo strato di terra di riferimento è adatto solo per brevi saltatori di linee di segnale e le linee di segnale dovrebbero essere posizionate lo strato superiore il più possibile, o dovrebbero essere introdotti più strati di schede PCB.

La vicinanza tra la strada e la strada è soggetta ad influenza. Ad esempio, quando si prende una ferrovia ad alta velocità, si può sentire l'influenza del treno dal lato opposto sul treno in cui si è su, lo stesso vale per le linee di segnale. Non dovrebbero essere troppo vicini. Se le linee del segnale sono parallele alle linee del segnale, deve essere mantenuta una certa distanza. Questo è oggetto di sperimentazione, e ci deve essere un buon terreno di riferimento in basso. Sotto bassa frequenza e piccolo segnale, generalmente l'influenza non è molto grande, il forte segnale ad alta frequenza ha bisogno di attenzione.

Per il cablaggio PCB ad alta frequenza e ad alta corrente, come gli alimentatori di commutazione, il più tabù è che il segnale di guida è interferito dalla forte corrente di uscita e dalla forte tensione. Il segnale di azionamento del tubo MOS è facilmente influenzato dalla forte corrente di uscita. Mantieni una certa distanza tra i due e non avvicinarti troppo. Nell'era audio analogica, se l'ingrandimento dell'amplificatore è troppo alto, si verificherà l'effetto di auto-eccitazione e la ragione è la stessa di quella del tubo MOS.

Il vettore del cablaggio PCB è la scheda PCB. Generalmente, la terra di riferimento è a 1mm dal bordo della scheda PCB e la linea del segnale è a circa 1mm dal bordo della terra di riferimento. In questo modo, tutti i segnali sono confinati nella scheda PCB e la radiazione EMC può essere ridotta.

Quando non c'è alcun concetto di progettazione PCB, pensa alle nostre strade quotidiane. I due sono completamente uguali.