PCB Tecnico - Una sintesi dei punti principali della progettazione di PCB

Nella società attuale, un gran numero di prodotti elettronici sono ampiamente utilizzati nel nostro lavoro e nella vita quotidiana, quindi la loro affidabilità deve essere garantita e la maggior parte dei sistemi elettronici e delle apparecchiature attraverso circuiti stampati devono avere principi ragionevoli di progettazione PCB Figura, i circuiti stampati corretti possono migliorare fondamentalmente la loro affidabilità. Ad esempio, se due sottili linee parallele stampate sono molto vicine, la forma d'onda del segnale sarà ritardata e una grande quantità di rumore riflesso sarà infine formata sull'apparecchiatura terminale.

In primo luogo, i punti di progettazione del filo di terra

La maggior parte dei problemi di interferenza nelle apparecchiature elettriche possono essere risolti con una corretta schermatura e una messa a terra ragionevole, quindi dobbiamo prestare abbastanza attenzione al lavoro di progettazione di messa a terra. Il sistema di messa a terra è composto da quattro parti: terra analogica, terra digitale, terra telaio e terra del sistema. Il terreno digitale è anche chiamato terreno logico e il terreno del telaio è anche chiamato terreno dello scudo. Di seguito introduciamo diversi aspetti che devono essere prestati attenzione nella progettazione a terra:

1. Scegliere ragionevolmente il metodo di messa a terra

Ci sono solitamente due metodi di messa a terra, messa a terra multipunto e messa a terra monopunto, quindi dobbiamo fare una scelta ragionevole. Quando la frequenza di lavoro dell'apparecchiatura supera 10MHz, perché l'impedenza del filo di terra è troppo grande per portare effetti negativi al normale funzionamento dell'apparecchiatura, dovremmo cercare di scegliere più punti di messa a terra per raggiungere lo scopo di ridurre l'impedenza del filo di terra. Allo stesso modo, quando la frequenza di lavoro del circuito è inferiore a 1MHz, dobbiamo prendere un piccolo metodo di messa a terra per evitare che la corrente circolante formata influenzi l'interferenza. Pertanto, il circuito all'interno della frequenza operativa di 1-10MHz può essere messo a terra in punti multipli quando la lunghezza d'onda è entro 20 volte la lunghezza del cavo di massa, altrimenti è richiesto un metodo di messa a terra a punto singolo.

2. Separati circuiti analogici e digitali

Poiché il circuito stampato è molto complicato, ci sono entrambi circuiti lineari e circuiti logici rivelatori su di esso, quindi dovremmo separarli per evitare confusione tra i due ed evitare connessioni miste mettendo a terra i terminali di alimentazione separatamente. Allo stesso tempo, l'area di messa a terra del circuito lineare dovrebbe essere espansa il più possibile.

3. Scegliere un filo di terra più spesso

Nel caso di scegliere un filo di terra più sottile, causerà il cambiamento della corrente per guidare il cambiamento del potenziale di terra e infine causerà l'apparecchiatura elettronica a non funzionare stabilmente, riducendo notevolmente le sue prestazioni anti-rumore. Pertanto, dobbiamo scegliere un cavo di massa più spesso e aumentare la sua corrente ammissibile per raggiungere lo scopo di stabilizzare il segnale dell'apparecchiatura. Quando le condizioni lo consentono, scegliere un filo con una larghezza di 3mm o più.

In secondo luogo, i punti di progettazione della compatibilità elettromagnetica

Poiché l'ambiente di lavoro delle apparecchiature elettroniche è complesso e mutevole, richiediamo che abbia una migliore adattabilità dell'ambiente elettromagnetico e riduca le interferenze elettromagnetiche ad altre apparecchiature elettroniche. Questo richiede un design corrispondente per la compatibilità elettromagnetica, quindi apparecchiature elettroniche Il design di compatibilità elettromagnetica è anche uno dei punti focali del nostro lavoro.

1. Scegliere il metodo di cablaggio corretto

Nel layout PCB, l'induttanza dei fili può essere notevolmente ridotta utilizzando il metodo di routing parallelo, ma causerà l'aumento della capacità distribuita e dell'induttanza reciproca tra i fili, quindi se le condizioni lo consentono, possiamo utilizzare la forma tic-tac-toe durante il cablaggio Il metodo specifico di cablaggio è quello di adottare diversi metodi di cablaggio sui due lati della scheda stampata, un lato è verticale, l'altro lato è orizzontale e i fori metallizzati sono utilizzati per collegare ai fori trasversali. Poiché c'è ancora crosstalk tra i fili della scheda stampata, dovremmo controllare il percorso parallelo a lunga distanza quando non appare.

2. Scegliere la larghezza corretta del filo. A causa del frequente impatto e interferenza, abbiamo bisogno di controllare la corrente transitoria durante la stampa del filo. Il metodo principale è quello di controllare l'induttanza quando il filo viene stampato. La quantità di induttanza è inversamente proporzionale alla larghezza del filo e proporzionale alla lunghezza dell'aspetto invertito, quindi dovremmo cercare di scegliere alcuni fili spessi e corti, che sono molto efficaci nel sopprimere le interferenze. Poiché i segnali del conducente dell'autobus, del conducente di fila e del cavo di clock spesso hanno correnti incidentali molto grandi, i cavi corti dovrebbero essere selezionati quando si selezionano le linee sopra menzionate. Per quei circuiti integrati, dovremmo controllare la larghezza dei fili tra 1 e 0,2 mm e per i circuiti componenti discreti, la larghezza dovrebbe essere controllata a circa 1,5 mm.

In terzo luogo, i punti di progettazione dei componenti e le dimensioni sul circuito stampato

La dimensione del circuito stampato dovrebbe essere moderata. Quando è troppo grande, le linee stampate saranno lunghe e l'impedenza aumenterà, il che non solo ridurrà la resistenza al rumore, ma aumenterà anche il costo. In termini di layout del dispositivo, come altri circuiti logici, i dispositivi collegati tra loro dovrebbero essere posizionati il più vicino possibile in modo da ottenere un migliore effetto anti-rumore. Generatori di orologi, oscillatori a cristalli e terminali di ingresso dell'orologio della CPU sono tutti soggetti al rumore, quindi dovrebbero essere più vicini l'uno all'altro. È molto importante che i dispositivi a rischio di rumore, i circuiti a bassa corrente e i circuiti ad alta corrente siano tenuti il più possibile lontani dai circuiti logici. Se possibile, dovrebbero essere realizzati circuiti stampati separati.

Quarto, i punti chiave della progettazione di dissipazione di calore

Dal punto di vista di favorire la dissipazione del calore, la piastra stampata è meglio installata verticalmente, la distanza tra la scheda e la scheda non dovrebbe essere inferiore a 2 cm e la disposizione dei dispositivi sulla piastra stampata dovrebbe seguire determinate regole:

Per le apparecchiature che utilizzano il raffreddamento ad aria a convezione libera, è meglio disporre circuiti integrati (o altri dispositivi) in modo verticale; per le apparecchiature che utilizzano il raffreddamento ad aria forzata, è meglio disporre circuiti integrati (o altri dispositivi) in modo orizzontale.

I dispositivi sullo stesso circuito stampato dovrebbero essere disposti per quanto possibile in base al loro potere calorifico e al grado di dissipazione del calore. I dispositivi con piccolo potere calorifico o scarsa resistenza al calore (come piccoli transistor di segnale, circuiti integrati su piccola scala, condensatori elettrolitici, ecc.) w ww.pcbwork. net) sono posizionati nella parte superiore del flusso d'aria di raffreddamento (all'ingresso), e i dispositivi con grande resistenza al calore o al calore (come transistor di potenza, circuiti integrati su larga scala, ecc.) sono posizionati nella parte più a valle del flusso d'aria di raffreddamento. Nella direzione orizzontale, i dispositivi ad alta potenza sono posizionati il più vicino possibile al bordo della scheda stampata per accorciare il percorso di trasferimento del calore; in direzione verticale, i dispositivi ad alta potenza sono posizionati il più vicino possibile alla parte superiore della scheda stampata per ridurre l'impatto di questi dispositivi sulla temperatura di altri dispositivi.

Il dispositivo sensibile alla temperatura è posizionato nella zona più bassa della temperatura (come il fondo del dispositivo). Non posizionarlo mai direttamente sopra il dispositivo di riscaldamento. È meglio sfalsare più dispositivi sul piano orizzontale.

La dissipazione del calore del bordo stampato nell'apparecchiatura dipende principalmente dal flusso d'aria, quindi il percorso del flusso d'aria dovrebbe essere studiato durante la progettazione e il dispositivo o il circuito stampato dovrebbe essere ragionevolmente configurato. Quando l'aria scorre, tende sempre a fluire in luoghi con bassa resistenza. Pertanto, molte fabbriche di PCB dovrebbero evitare di lasciare un ampio spazio aereo in una determinata area quando configurano i dispositivi sul circuito stampato.