PCB Tecnico - Principi di progettazione dei PCB e misure anti-interferenza

Il circuito stampato (circuito stampato) è il supporto di componenti e dispositivi del circuito in prodotti elettronici. Fornisce collegamenti elettrici tra elementi del circuito e dispositivi. Con il rapido sviluppo della tecnologia elettrica, la densità di PGB sta diventando sempre più alta. La qualità del design del circuito stampato PCB ha una grande influenza sulla capacità anti-interferenza. Pertanto, nella progettazione del circuito PCB. I principi generali della progettazione del circuito PCB devono essere seguiti e devono essere soddisfatti i requisiti della progettazione EMC / EMI.

Il principio generale della progettazione del circuito stampato PCB, al fine di ottenere le migliori prestazioni del circuito elettronico, il layout dei componenti e la direzione dei cavi sono molto importanti. Al fine di progettare circuiti stampati PCB con buona qualità e basso costo, dovrebbero essere seguiti i seguenti principi generali:

1. Layout

In primo luogo, considerare la dimensione del PCB (generalmente determinata dalla forma del prodotto). Quando la dimensione del PCB è troppo grande, le linee stampate saranno più lunghe, l'impedenza aumenterà, la capacità anti-rumore diminuirà e il costo aumenterà; se la dimensione del PCB è troppo piccola, la dissipazione del calore non sarà buona e le linee adiacenti saranno facilmente interferite; dopo aver determinato la dimensione del PCB, determinare la posizione di componenti speciali; Infine, secondo l'unità funzionale del circuito, disporre tutti i componenti del circuito.

Nel determinare l'ubicazione dei componenti speciali occorre osservare i seguenti principi:

(1) accorciare il cablaggio tra componenti ad alta frequenza il più possibile, cercare di ridurre i loro parametri di distribuzione e le interferenze elettromagnetiche reciproche. I componenti suscettibili di interferenze non dovrebbero essere troppo vicini l'uno all'altro e i componenti in ingresso e in uscita dovrebbero essere tenuti il più lontano possibile.

(2) Ci può essere una differenza di potenziale elevata tra alcuni componenti o fili e la distanza tra loro dovrebbe essere aumentata per evitare cortocircuiti accidentali causati da scarica. I componenti ad alta tensione dovrebbero essere disposti per quanto possibile in luoghi che non sono facilmente raggiungibili dalle mani durante il debug.

(3) I componenti che pesano più di 15g dovrebbero essere fissati con le staffe e quindi saldati. Quei componenti che sono grandi, pesanti e generano molto calore non dovrebbero essere installati sul circuito stampato, ma dovrebbero essere installati sulla piastra inferiore del telaio di tutta la macchina e il problema di dissipazione del calore dovrebbe essere considerato. I componenti termici dovrebbero essere lontani dai componenti di riscaldamento.

(4) Per la disposizione dei componenti regolabili quali potenziometri, induttori regolabili, condensatori variabili e micro interruttori, i requisiti strutturali dell'intera macchina dovrebbero essere considerati. Se è regolato all'interno della macchina, dovrebbe essere posizionato sul circuito stampato dove è conveniente per la regolazione; se è regolato all'esterno della macchina, la sua posizione deve corrispondere alla posizione della manopola di regolazione sul pannello del telaio.

(5) La posizione occupata dal foro di posizionamento del bordo stampato e dalla staffa fissa dovrebbe essere riservata.

Secondo l'unità funzionale del circuito, al momento della posa di tutti i componenti del circuito, devono essere rispettati i seguenti principi:

(1) Disporre la posizione di ogni unità di circuito funzionale secondo il flusso del circuito, in modo che il layout sia conveniente per la circolazione del segnale e il segnale sia mantenuto nella stessa direzione possibile.

(2) Prendete il componente centrale di ogni circuito funzionale come centro e disporrete intorno ad esso. I componenti dovrebbero essere disposti uniformemente, ordinatamente e compattamente sul PCB. Ridurre al minimo e accorciare i cavi e le connessioni tra i componenti.

(3) Per i circuiti che funzionano ad alte frequenze, devono essere presi in considerazione i parametri distribuiti tra i componenti. Generalmente, il circuito dovrebbe essere disposto in parallelo il più possibile. In questo modo, non solo bello. E facile da installare e saldare. Facile da produrre in serie.

(4) I componenti situati al bordo del circuito stampato sono generalmente non meno di 2mm di distanza dal bordo del circuito stampato. La forma migliore del circuito stampato è rettangolare. Il rapporto di aspetto è da 3:2 a 4:3. Quando la dimensione del circuito stampato è più grande di 200x150mm. La resistenza meccanica del circuito stampato deve essere considerata.

2. cablaggio

Il principio del cablaggio è il seguente:

(1) I fili utilizzati per i terminali di ingresso e uscita dovrebbero cercare di evitare di essere adiacenti e paralleli. È meglio aggiungere fili di terra tra i fili per evitare l'accoppiamento di feedback.

(2) La larghezza minima del filo stampato PCB è determinata principalmente dalla forza di adesione tra il filo e il substrato isolante e dal valore corrente che scorre attraverso di loro. Quando lo spessore della lamina di rame è 0.05mm e la larghezza è 1 ~ 1.5mm. Con una corrente di 2A, la temperatura non sarà superiore a 3°C, quindi. La larghezza del filo è di 1,5 mm per soddisfare i requisiti. Per i circuiti integrati, in particolare i circuiti digitali, viene solitamente selezionata una larghezza del cavo di 0,02~0,3mm. Naturalmente, il più a lungo possibile, utilizzare una linea più ampia possibile. Soprattutto il cavo di alimentazione e il cavo di terra. La distanza minima dei fili è determinata principalmente dalla resistenza di isolamento peggiore e dalla tensione di rottura tra i fili. Per i circuiti integrati, in particolare quelli digitali, fino a quando il processo lo consente, la distanza può essere di 5-8mm.

(3) Gli angoli dei conduttori stampati sono generalmente ad arco e l'angolo retto o l'angolo incluso influenzerà le prestazioni elettriche nel circuito ad alta frequenza. Inoltre, cerca di evitare di utilizzare fogli di rame di grande area, altrimenti. Se riscaldato per lungo tempo, il foglio di rame è incline a gonfiarsi e cadere. Quando una grande area di foglio di rame deve essere utilizzata, è meglio utilizzare una forma di griglia. Questo aiuta ad eliminare il gas volatile generato dal riscaldamento dell'adesivo tra la lamina di rame e il substrato.

3. Pad

Il foro centrale del pad è leggermente più grande del diametro del cavo del dispositivo. Se il pad è troppo grande, è facile formare una falsa saldatura. Il diametro esterno D del cuscinetto è generalmente non inferiore a (d+1,2)mm, dove d è il diametro del piombo. Per i circuiti digitali ad alta densità, il diametro minimo del pad può essere (d+1,0) mm.

Misure anti-interferenza PCB e circuiti

Il design anti-interferenza del PCB stampato è strettamente correlato al circuito specifico. Il design anti-interferenza del PCB si basa sulla corrente del circuito stampato e la larghezza della linea di alimentazione dovrebbe essere aumentata il più possibile per ridurre la resistenza del ciclo. Allo stesso tempo, rendere la direzione della linea elettrica e della linea di terra coerente con la direzione della trasmissione dei dati, che aiuta a migliorare la capacità anti-rumore.