回路基板設計

2021-10-17

Author：Kavie

電子技術者として, プリント基板 電子技術者が電子設計をするための必要な宿題. 私は、誰でも、彼らの仕事で電子設計の若干の混乱と問題に遭遇したと思います. ここでは、設計方法のいくつかのプリント回路基板のプロセスをまとめます, 私はあなたの答えを与える.

PCB

1. プリント基板のサイズと装置のレイアウト

The size of the プリント基板 適度である. 大きすぎると, プリントラインは長くなり、インピーダンスは増加する, ノイズ抵抗を減らすだけではない, しかし、コストも増加. デバイスレイアウトに関して, 他の論理回路のように, 相互に関連するデバイスは、より良いアンチノイズ効果が得られるように、できるだけ近くに配置されるべきである. 発電機, 水晶発振器, とCPUクロック入力端子はすべてノイズになりやすいです, それで、彼らは互いにより近くなければなりません. それは非常に重要である, 低電流回路, そして、高電流回路は、できるだけ論理回路から遠ざかるべきである. できれば, 分離する PCBボード 作成すべき.

デカップリングコンデンサ構成

直流電源ループでは、負荷の変化により電源ノイズが発生する。例えば、デジタル回路において、回路が1つの状態から別の状態へ変化するとき、大きなスパイク電流が電力線上に生成され、過渡的なノイズ電圧が形成される。デカップリングコンデンサの構成は、負荷変動に起因するノイズを抑制することができ、プリント回路基板の信頼性設計において一般的である。

構成原理は以下の通りである。

10〜100μFの電解コンデンサが電力入力端子に接続されている。プリント回路基板の位置が許容されるならば、100 UFより上に電解コンデンサを使用することの干渉防止効果はよりよいでしょう。

0を設定する.集積回路チップ用01μFセラミックコンデンサ. If the プリント基板 スペースが小さくインストールできません, 1〜10μFのタンタル電解コンデンサは、4〜10チップ毎に構成することができる. この装置の高周波インピーダンスは特に小さい, そして、インピーダンスは、500 KHz～20 MHzの範囲で1. And the leakage current is very small (less than 0.5uA).

スイッチとオフROMとRAMのような記憶装置の間に弱い雑音能力と大きな電流変化を有するデバイスについては、デカップリングコンデンサをチップの電源線（Vcc）と接地（GND）の間に直接接続する必要がある。

デカップリングコンデンサのリード線は長すぎることはなく、特に高周波バイパスコンデンサはリード線を有してはならない。

3本の接地線設計

電子機器では，接地は干渉を制御する重要な方法である。接地と遮蔽を適切に結合し使用することができれば、干渉問題の大部分を解決することができる。電子機器の接地構造は，システムグランド，シャーシグラウンド（シールドグラウンド），ディジタルグラウンド（論理グランド），アナロググラウンドを含む。接地線設計には以下の点が注目される。

1点を正しく選択する

低周波回路では、信号の動作周波数が1 MHz以下であり、その配線と素子間のインダクタンスはほとんど影響を与えず、接地回路によって形成される循環電流は干渉に大きく影響するので、1点接地を採用する必要がある。信号動作周波数が10 MHzを超えると、接地線インピーダンスが非常に大きくなる。このとき、接地線インピーダンスをできるだけ小さくし、最寄の複数点を接地に用いる。1周波数の1／2〜10 MHzでは、1点接地を採用すれば、接地線の長さは波長の1／20を超えてはならない。

アナログ回路からデジタル回路を切り離す

回路基板上には高速論理回路と線形回路がある。それらをできるだけ分離し、2つの接地線を混合してはならず、電源端子の接地線に接続する必要がある。リニア回路の接地面積をできるだけ大きくする。

3 .接地線をできるだけ厚くする

接地線が非常に薄い場合、電流変化によって接地電位が変化し、電子デバイスのタイミング信号レベルが不安定になり、アンチノイズ性能が劣化する。したがって、接地線はプリント配線板に許容電流を流すことができるようにできるだけ厚くする必要がある。できれば、接地線の幅を3 mmより大きくする。

接地線を閉ループにする

デジタル回路のみで構成されるプリント配線板の接地線系を設計する場合、接地線を閉ループにすることにより、耐ノイズ性を大幅に向上させることができる。その理由は、プリント配線板上に集積回路部品が多く、特に多くの電力を消費する部品が存在する場合には、グランド配線の厚さの制限によりグランド接合部に大きな電位差が発生し、アース構造がループ状に形成されると、耐ノイズ性が低下するためである。電位差を低減し，電子機器の耐雑音性を向上させる。

電子技術者として，プリント回路基板は，電子技術者が電子設計を行うために必要な宿題である。私は、誰でも、彼らの仕事で電子設計の若干の混乱と問題に遭遇したと思っています。ここでは、デザイン回路のいくつかのプリント回路基板のプロセスをまとめます。

1. The size of the printed circuit board and the layout of the device

プリント回路基板のサイズは適度であるべきである。大きすぎるとプリントラインが長くなり、インピーダンスが増加し、ノイズ抵抗を低減するだけでなく、コストも高くなる。デバイスレイアウトに関しては、他の論理回路と同様に、互いに関連するデバイスをできるだけ近くに配置し、より良いアンチノイズ効果を得ることができる。クロック発生器、水晶発振器、およびCPUクロック入力端子はすべてノイズになりやすいので、それらは互いに接近しなければならない。ノイズの多いデバイス、低電流回路、および高電流回路は、できるだけ論理回路から遠ざかる必要があることは非常に重要である。可能であれば、別々の回路基板を作るべきである。