PCB技術 - プリントPCB設計原理と干渉防止

印刷されたPCBは、電子製品の回路コンポーネントと装置の支持です. それは、回路要素と装置の間で電気接続を提供します. 電気技術の急速な発展, PGBの密度が高くなってきている. 品質 PCB設計 干渉に抵抗する能力に大きな影響を与える. したがって, 時 PCB設計. 一般的な原則 PCB設計 は、, そして、干渉防止設計の要件は満たさなければなりません.

PCB設計の一般原則は、電子回路の最良の性能を得るためであり、部品のレイアウトおよび配線のレイアウトは非常に重要である。良質で低コストのpcbを設計するために。以下の一般的な原則に従います。

1. レイアウトファースト, 考慮する PCBサイズ. 時 PCBサイズ 大きすぎる, 印刷ラインは長くなる, インピーダンスが増える, アンチノイズ能力が低下する, そして、コストが増加しますif the PCBサイズ 小さすぎる, 放熱は良くない, 隣接する行は簡単に妨害される. 決定後 PCBサイズ. 次に、特殊なコンポーネントの位置を決定します. 最後に, 回路の機能単位に従って, 回路の全ての構成要素がレイアウトされている.

1）高周波成分間の配線をできるだけ短くし，分布パラメータや相互電磁干渉を低減しようとする。干渉に影響されやすいコンポーネントは、あまりにも近接している必要はありませんし、入力および出力コンポーネントをできるだけ遠くに保つ必要があります。

（2）部品や配線間に電位差が大きくなることがある。それらの間の距離は、放電に起因する偶然の短絡を避けるために増加しなければならない。高電圧の部品は、デバッグ中に手で容易に到達できない場所でできるだけ配置しなければならない。

（3）15 g以上の部品をブラケットで固定して溶接する。大きくて重く、発熱が多い部品はプリント基板上に設置してはならず、全体のシャーシ底板に設置し、放熱問題を考慮すべきである。熱部品は暖房部品から遠く離れているべきです。

（4）ポテンショメータ、可変インダクタ、可変コンデンサ、マイクロスイッチ等の調整可能な部品のレイアウトについては、機械全体の構造要件を考慮すべきである。それが機械の中で調整されるならば、それは調整に便利であるプリント回路板に置かれなければなりません;それが機械の外で調整されるならば、その位置はシャシーパネルの調節ノブの位置と一致しなければなりません。

（5）プリント基板及び固定ブラケットの位置決め穴に占める位置を確保する。回路の機能単位に従って。回路のすべてのコンポーネントをレイアウトするとき、以下の原則を満たさなければなりません：

1）回路フローに応じて各機能回路ユニットの位置を調整し，信号循環に対してレイアウトが便利で，信号をできるだけ同じ方向に保つ。

2）各機能回路の中心構成要素を中心として配置する。コンポーネントは、PCB上で均等に、きちんと、そして、コンパクトに配置されるべきです。コンポーネントの間のリードと接続を最小にして、短くしてください。

3）高周波で動作する回路では，部品間の分散パラメータを考慮する必要がある。一般に、回路はできるだけ並列に配置する必要がある。このように美しいだけではない。そして、それはインストールして、溶接するのが簡単です。簡単に大量生産。

4）回路基板の端部に位置する部品は、回路基板の端部から2 mm以上離れている。回路基板の最良の形状は長方形である。アスペクト比は3：2から4 : 3である。回路基板のサイズが200 x 150 mmより大きい場合。回路基板の機械的強度を考慮すべきである。

配線の原理の配線は以下の通りである

（1）入出力端子に使用される配線は、互いに隣接して並列しないようにしなければならない。フィードバック結合を避けるためにワイヤ間に接地線を加えることが最善である。

（2）プリント配線の最小幅は、ワイヤと絶縁基板との接着強度とそれに流れる電流値によって決まる。銅箔の厚さが0.05 mmで幅が1〜15 mmの場合。2 aの電流では3℃°Cより高温にならない。1.5 mmのワイヤ幅は、要件を満たすことができます。集積回路、特にデジタル回路では、通常、0.02〜0.3 mmのワイヤ幅が選択される。もちろん、できるだけ広い線として使用してください。特に電源コードと接地線。ワイヤの最小間隔は、主にワイヤ間の最悪の絶縁抵抗及び降伏電圧によって決定される。集積回路、特にデジタル回路では、プロセスが許す限り、間隔は5〜8 mmと小さくすることができる。

（3）プリント導体の角部は一般に円弧状であり、直角または角度が高周波回路の電気的性能に影響する。また、大面積銅箔の使用を避けてください。さもなければ、長時間加熱すると銅箔が膨張して落ちます。銅箔の大面積を使用しなければならない場合、格子形状を使用するのがベストである。これは、銅箔と基板との間の接着剤の加熱によって発生する揮発性ガスを除去するのに役立つ。

（3）パッドの中心孔は、デバイスリードの直径より若干大きい。パッドが大きすぎると、偽の半田を形成することが容易である。パッドの外径Dは、一般に（d＋1.2）mm以上であり、dはリード径である。高密度デジタル回路では、パッドの最小直径は（D＋1.0）mmでよい。プリント回路基板の妨害防止設計は特定の回路と密接に関連している。ここでは，pcbアンチジャミング設計の一般的な対策を説明した。

（1）電源コードの設計は、プリント基板の電流に基づいて、電源コードの幅を大きくしてループ抵抗を小さくしようとする。同時に、電源線と接地線の方向をデータ伝送方向と一致させ、アンチノイズ能力を高めることができる。

（2）ロット設計の基本設計の原理は次のとおりである。

1）デジタルグラウンドはアナロググランドから分離される。PCB回路基板上に論理回路と線形回路があるならば、それらはできるだけ切り離されなければならない。低周波回路のグランドは、できるだけ単一点で並列に接地する必要がある。実際の配線が困難な場合は、部分的に直列に接続し、並列に接地することができる。高周波回路は、複数の点で接地され、接地線は短く、リースされるべきであり、グリッド状の大面積接地箔は、できるだけ高周波成分の周囲で使用されるべきである。

2）接地線はできるだけ厚くなければならない。接地線が非常にきつく線を使用する場合、接地電位は電流の変化によって変化し、それはアンチ・ノイズ性能を低下させる。したがって、接地線は、プリント基板上の許容電流を3回通過できるように厚くする必要がある。可能であれば、接地線は2～3 mm以上でなければならない。

3）接地線は閉ループを形成する。デジタル回路だけで構成されたプリント基板PCBは、グランド回路がループ状に配置されているので、ほとんど耐ノイズ性を向上させることができる。

（3）デカップリングコンデンサ構成のためのPCB設計の従来の方法の1つは、プリント基板の各キー部分に適切なデカップリングコンデンサを構成することである。デカップリングコンデンサの一般的な構成原理は以下の通りである。

1）電力入力に10〜100 uFの電解コンデンサを接続する。可能であれば、100 UF以上に接続する方が良いです。

2）原則として、集積回路チップは0.01 pFのセラミックコンデンサを備える。プリント基板のギャップが十分でない場合、1〜10 pFのコンデンサを4～8チップ毎に配置することができる。

3）RAMやROMの記憶装置などのオフになったとき、アンチノイズ能力が弱く、大きな電源の変化をするデバイスに対しては、電源ラインとチップの接地線との間にデカップリングコンデンサを直接接続する必要がある。

4) Capacitor leads cannot be too long, 特に高周波 PCBバイパスコンデンサ. 加えて, 次の2点にも注意してください。

プリント基板PCBコンタクタ、リレー、ボタンおよび他のコンポーネントに連絡するとき。それらを操作する場合、大きなスパーク放電が発生し、放電電流を吸収するために図示のRC回路を使用しなければならない。通常、Rは1〜2 Kであり、Cは2.2〜47 UFである。

CMOSの入力インピーダンスは非常に高く、誘導の影響を受けやすいので、使用時には、使用されない端末は接地されなければならず、または正の電源に接続されなければならない。