PCB Tecnico - Quali sono i principi di progettazione PCB

1: Durante il layout PCB, assicurarsi che le linee di ingresso e uscita del circuito filtro (filtro), isolamento e circuito di protezione non si accoppiano tra loro.

Motivo: Quando le tracce di ingresso e uscita del circuito di cui sopra sono accoppiate tra loro, l'effetto di filtraggio, isolamento o protezione sarà indebolito.

2: Se un'interfaccia "terra pulita" è progettata sulla scheda, i componenti di filtraggio e isolamento devono essere posizionati sulla banda di isolamento tra il "terreno pulito" e il terreno di lavoro.

Motivo: Evitare l'accoppiamento tra dispositivi di filtraggio o isolamento attraverso lo strato piano, che indebolisce l'effetto.

3: Sul "terreno pulito", a parte i dispositivi di filtraggio e protezione, nessun altro dispositivo può essere posizionato. Motivo: lo scopo del progetto "terreno pulito" è quello di garantire la radiazione minima dell'interfaccia e il "terreno pulito" è facilmente accoppiato da interferenze esterne, quindi non avere altri circuiti e dispositivi irrilevanti sul "terreno pulito".

4: Cristalli, oscillatori di cristallo, relè, alimentatori di commutazione e altri dispositivi di radiazione forti dovrebbero essere almeno 1000 mil di distanza dal connettore di interfaccia della scheda.

Motivo: L'interferenza si irradia direttamente o la corrente sarà accoppiata al cavo in uscita per irradiarsi verso l'esterno.

5: I circuiti sensibili o i dispositivi (come i circuiti di reset, i circuiti WATCHDOG, ecc.) dovrebbero essere almeno 1000 mil di distanza da ogni bordo della scheda, in particolare il bordo dell'interfaccia della scheda.

Motivo: I posti simili all'interfaccia della scheda sono i luoghi più facilmente accoppiati da interferenze esterne (come l'elettricità statica), e i circuiti sensibili come i circuiti di reset e i circuiti watchdog possono facilmente causare il malfunzionamento del sistema.

6: I condensatori del filtro per il filtraggio IC devono essere posizionati il più vicino possibile ai pin di alimentazione del chip.

Motivo: Più il condensatore è vicino al perno, più piccola è l'area del ciclo ad alta frequenza e più piccola è la radiazione.

7: Per la resistenza corrispondente di serie start-end, dovrebbe essere posizionata vicino alla sua fine di uscita del segnale.

Motivo: Lo scopo di progettazione della resistenza di corrispondenza di serie di inizio-fine è quello di aggiungere l'impedenza di uscita dell'estremità di uscita del chip e l'impedenza della resistenza di serie all'impedenza caratteristica della traccia. La resistenza corrispondente è posta alla fine, che non può soddisfare l'equazione di cui sopra.

8: Le tracce PCB non possono avere tracce ad angolo retto o acuto.

Motivo: Il cablaggio ad angolo retto porta a discontinuità nell'impedenza, portando alla trasmissione del segnale, con conseguente squillo o overshoot e forte radiazione EMI.

9: Evitare il più possibile le impostazioni dei livelli di cablaggio adiacenti. Quando è inevitabile, cercare di rendere le tracce nei due strati di cablaggio perpendicolari l'uno all'altro o la lunghezza delle tracce parallele è inferiore a 1000mil.

Motivo: per ridurre il crosstalk tra tracce parallele.

10: Se la scheda ha uno strato interno di cablaggio del segnale, le linee chiave del segnale come orologi dovrebbero essere disposte sullo strato interno (lo strato di cablaggio preferito è preferito).

Motivo: l'implementazione di segnali chiave sullo strato di cablaggio interno può svolgere un ruolo di schermatura.

11: Si raccomanda di avvolgere il filo di terra su entrambi i lati della linea dell'orologio e il filo di terra deve essere messo a terra ogni 3000mil.

Motivo: Assicurarsi che le potenzialità di tutti i punti sulla linea di terra del pacchetto siano uguali.

12: Le tracce chiave del segnale come orologi, bus e linee di radiofrequenza e altre tracce parallele sullo stesso livello dovrebbero soddisfare il principio 3W.

Motivo: Evitare le conversazioni incrociate tra i segnali.

13: I cuscinetti dei fusibili per montaggio superficiale, delle perle magnetiche, degli induttori e dei condensatori al tantalio utilizzati per gli alimentatori con corrente 1A non dovrebbero essere inferiori a due vias collegati allo strato piano.

Motivo: Ridurre l'impedenza equivalente della via.

14: Le linee di segnale differenziali dovrebbero essere sullo stesso strato, di uguale lunghezza e funzionare in parallelo per mantenere la stessa impedenza e non ci dovrebbe essere nessun altro cablaggio tra le linee differenziali.

Motivo: per garantire che l'impedenza di modo comune della coppia di linee differenziali sia uguale a migliorare la sua capacità anti-interferenza.

15: Le tracce del segnale chiave non devono attraversare l'area divisoria (compreso il gap del piano di riferimento causato da vias e pad).

Motivo: Il cablaggio attraverso la partizione aumenterà l'area del ciclo di segnale.

16: Quando è inevitabile dividere la linea del segnale attraverso il suo piano di ritorno, si consiglia di utilizzare un approccio condensatore a ponte vicino alla divisione della portata del segnale. Il valore del condensatore è 1nF.

Motivo: Quando la portata del segnale è divisa, l'area del ciclo è spesso aumentata. Il metodo di messa a terra del ponte è impostato artificialmente un ciclo di segnale per esso.

17: Non avere altre tracce di segnale irrilevanti sotto il filtro (circuito filtro) sulla scheda.

Motivo: La capacità distribuita indebolirà l'effetto filtrante del filtro.

18: Le linee di segnale in ingresso e in uscita del filtro (circuito filtro) non possono essere parallele o incrociate.

Motivo: Evitare l'accoppiamento diretto tra le tracce prima e dopo il filtraggio.

19: La distanza tra la linea del segnale chiave e il bordo del piano di riferimento ⥠3H (H è l'altezza della linea dal piano di riferimento).

Motivo: sopprimere l'effetto di radiazione del bordo.

20: Per i componenti di messa a terra del guscio metallico, il rame macinato dovrebbe essere posato sullo strato superiore dell'area di proiezione.

Motivo: La capacità distribuita tra il guscio metallico e il rame a terra viene utilizzata per sopprimere la radiazione esterna e migliorare l'immunità.

21: In schede monostrato o schede a doppio strato, prestare attenzione al design di "minimizzazione dell'area del ciclo" durante il cablaggio.

Motivo: Più piccola è l'area del loop, più piccola è la radiazione esterna del loop e più forte è la capacità anti-interferenza.

22: Quando la linea del segnale (in particolare la linea del segnale chiave) è cambiata strato, il terreno via dovrebbe essere progettato vicino al cambiamento dello strato tramite foro.

Motivo: L'area del loop del segnale può essere ridotta.

23: Linea dell'orologio, bus, linea di radiofrequenza, ecc.: La forte linea del segnale di radiazione dovrebbe essere lontana dalla linea del segnale di interfaccia.

Motivo: Evitare l'interferenza di forti linee di segnale di radiazione dall'accoppiamento alle linee di segnale in uscita e irradiarsi verso l'esterno.

24: Le linee sensibili del segnale quali le linee del segnale di reset, le linee del segnale di selezione del chip, i segnali di controllo del sistema, ecc. sono lontane dall'interfaccia e dalle linee del segnale in uscita.

Motivo: La linea di segnale che esce dall'interfaccia porta spesso in interferenze esterne e quando è accoppiata alla linea di segnale sensibile, causerà il malfunzionamento del sistema.

25: Nel PCB a lato singolo e a lato doppio del PCB, il routing del condensatore del filtro dovrebbe essere filtrato prima dal condensatore del filtro e poi ai pin del dispositivo.

Motivo: La tensione di alimentazione viene filtrata prima di fornire energia al IC e il rumore alimentato dal IC all'alimentazione elettrica sarà filtrato anche dal condensatore.

26: In un pannello singolo o doppio, se la linea di alimentazione è molto lunga, i condensatori di disaccoppiamento dovrebbero essere aggiunti a terra ogni 3000mil e il valore del condensatore è 10uF + 1000pF.

Motivo: filtrare il rumore ad alta frequenza sulla linea elettrica.

27: Il cavo di massa e il cavo di alimentazione del condensatore del filtro devono essere il più spesso e corto possibile.

Motivo: L'induttanza di serie equivalente ridurrà la frequenza di risonanza del condensatore e indebolirà il suo effetto filtrante ad alta frequenza