PCB技術 - PCB抄板レイアウト及び部品選択技術

1.PCB抄板レイアウト

位置決めプラグインの配置は電源ソケット、スイッチ、PCBボード間のインタフェース、ランプなどの機械寸法と関係があり、すべて位置決めプラグインの機械寸法と関係がある。一般的に、電源とPCB間のインタフェースはPCBのエッジに配置され、PCBのエッジから3 mm ~ 5 mm、発光ダイオードは必要に応じて正確に配置しなければならない。スイッチといくつかの微調整素子、例えば調整可能インダクタ、調整可能抵抗器などは、調整と接続を容易にするためにPCBエッジに近い位置に配置する必要があります

頻繁に交換する必要があるコンポーネントは、交換を容易にするために、デバイスの少ない場所に配置する必要があります。

特殊な回路基板コピーアセンブリに使用される大電力管、変圧器、整流器、その他の加熱装置の配置は、高周波条件下でより多くの熱を発生させます。そのため、レイアウト時には換気と放熱を十分に考慮しなければならない。これらのコンポーネントはPCB空気が通りやすい場所に配置されている。

大電力整流管と調整管は放熱器を備え、変圧器から離れなければならない。電解コンデンサや他の熱素子も加熱装置から離れなければならないことを心配して、そうしないと電解液が乾き、抵抗の増加と性能の差を招き、それによって回路の安定性に影響を与える。取り付けが便利な場合は、調整管、電解コンデンサ、リレーなどの故障しやすい部品も考慮しなければならない。

常に測定が必要な試験点については、アセンブリを配置する際に試験棒に近づきやすいように注意する必要があります。電源装置内部に50 Hzの漏れ磁場が発生するため、低周波増幅器が低周波増幅器の一部に接続されると、低周波増幅器に干渉することがあります。そのため、それらを分離したり、遮蔽したりする必要があります。模式図によれば、各段の増幅器は直線的に配列されていることが好ましい。したがって、この方法の利点は、各段の接地電流が閉じており、他の回路の動作に影響を与えずに電流レベルで流れることである。

入力レベルと出力レベルをできるだけ維持して、それらの間の寄生結合干渉を減らすべきである。各セル機能回路間の信号伝送関係を考慮すると、低周波回路と高周波回路も分離し、アナログ回路とデジタル回路は分離しなければならない。集積回路は、各ピンが他のデバイスの配線に容易に接続できるようにPCBの中心に配置されるべきである。インダクタ、トランス、その他のデバイスは磁気結合を持っており、磁気結合を減らすために互いに直交して配置されなければならない。

さらに、それらはいずれも強い磁場を持っており、周囲には他の回路への影響を減らすために適切な大空間または磁気遮蔽があるはずです。PCB抄板の要部に適切な高周波デカップリング容量を配置する。例えば、PCB電源を入力する場合、それは10μf ~ 100μfの電解コンデンサであるべきであり、集積回路の近くの電源ピンは0.01 pFのセラミックチップコンデンサであるべきである。

いくつかの回路はまた、高周波と低周波回路間の影響を低減するために、適切な高周波または低周波チョークコイルを備える必要がある。

回路設計と図面ではこの点を考慮しなければならない。そうしないと、回路の性能にも影響を与える。コンポーネントの間隔は適切であり、その間の距離は、それらの間の貫通または放出の可能性を考慮しなければならない。

プッシュプル回路とブリッジ回路を有する増幅器は、素子の電気パラメータの対称性と構造の対称性に注意し、対称素子

分布パラメータはできるだけ一致しています。主要コンポーネントの手動レイアウトが完了したら、コンポーネントロック方法を使用して、自動レイアウトでコンポーネントが移動しないようにしてください。

つまり、Editchangeコマンドを実行するか、ロックコンポーネントのプロパティを選択してロックし、移動しないようにします。

一般的な素子の配置は、抵抗器、コンデンサなどの一般的な素子に対して、素子の整列、敷地面積の大きさ、配線の導電性と溶接の利便性から、回路基板のレイアウトを自動的に読み取ることができる。

二、PCB抄板部品の選択方法

安全設計要件から始めて、まず危険電圧を含む安全重要コンポーネントを選択します。例えば：220 V電源コンセント、ヒューズ、電源モジュールなどは安全認証または3 C認証（中国強制製品認証委員会）を通過しなければならない部品。

その他の安全性と特殊低回路IC回路の一般的な選択：価格と機能が適切な場合、表面にSMTボードを貼り付ける装置が第一選択であり、TTL複列直挿装置、TTL装置が第一選択ディスクリート素子である。IC回路の電力とICの動作速度（スイッチ回路の立ち上がりと立ち下がり時間）については、信頼性を満たすことができる前提であれば、IC電力が高いほど良く、スイッチ速度が速いほど良い。

すべての物事には多面性があり、ある機能が極端に走ると、感度と耐干渉性などの他の問題が発生し、設計指標と互換性がなければ問題を適切に解決できない。

抵抗器、コンデンサ、インダクタは通常SMTとして選択することもできる。大容量キャパシタは、他の形式のデバイスに使用することができます。

コンポーネントの選択は機能を満たす前提で行わなければならない。3つの削減と削減が提案されています。

1.IC回路のスイッチング速度を下げ、高調波成分を減らす。

2.動作電流と電力を低減する。

3.血液循環面積を減らす。SMTデバイスのサイクル面積は最小で、最適で、集積度が高く、信頼性が良いため、第一選択となっている。

図7の3つの異なるデバイスが同じPCBボードに組み込まれたテスト結果。

第3のSMTの放射線は最も低い。

まとめ：設備の選択は電力が大きいほど良く、速度が速いほど良いとは主張しないが、設計機能の要求があれば、互換性のある設計指標を使用して、コストを下げることを提案する。

設計目標は完璧に実現される。この組み合わせ設計は最適な組み合わせと考えられている。もちろん、さまざまなタイプとグレードのマシンにはそれぞれ最適な組み合わせがあります。

PCBレベルの設計と配線

プリント基板を配線する前に、電源、接地干渉、放射条件を正確に理解することは非常に重要である。電源、接地線が過渡的な外観においてインダクタンスと容量の影響により電流を増加または減少させる場合、電源、接地線の干渉状態電源線（VCC、ICC）、接地（IG、VG）のノイズ電圧と電流波形は図8を参照。これはIC回路が動作している場合です。多くの回路が動作している場合、電源、接地干渉、放射線は非常に深刻です。

そのため、複雑な数のPCBボードには、4層抄板を使用することをお勧めします。利点は、信号線が上部と裏面に配線でき、配線空間が増加し、さらに重要なのは、低インピーダンスの接地層と電源平面、特に接地層を有し、IC回路のすべての流通面積と接地インピーダンスを大幅に減少させることである。原則として、最上階は信号線層、2階は直流接地層、3階は直流電源層、4階は信号線である。プリント基板IC回路がすべてスイッチング回路またはアナログ回路である場合、それらのアース線は分離および分離する必要はありません。場合によっては、直流電源層には通常複数の電源があり、通常はギャップ分離方法を使用してソリューションを分離します。

プリント基板に論理回路とアナログ回路がある場合、分析により、論理回路のアースとアナログ回路のアースを分離し（分離幅>3 mm）、単一短絡や磁気ビーズなどの方法で同じ電位参照を得る。

プリント基板に数十列の論理回路とアナログ回路があると、非常に複雑な状況になります。これらは個別の電源と接地領域を持つべきであり、IC回路の結合と最小流通面積の原則を考慮しなければならない。

接地線のインピーダンスが非常に低いことを設計し、確保します。

二重板接地設計は、プリント配線板の片側により多くの布を用いて平行に接地し、他方側に垂線で直接接地し、その後それらが交差する場所に金属化孔で接続する（穿孔抵抗が小さい）グリッドフレームを形成するために用いられる。ICチップごとに1本のアース線を備えるべきであることを考慮するために、1 ~ 115 cmごとに1本のアース線を置いてアース線を密集させ、信号回路の面積を小さくし、これは放射線を減らすのに有利である。