Berita PCB - Ralat PCB berkualiti tinggi

Rancangan PCB berkualiti tinggi · Artikel ini adalah ringkasan pengalaman mengenai bentangan PCB. Kandungan dalam artikel adalah kebanyakan sesuai untuk sistem analog ketepatan tinggi atau sistem digital frekuensi rendah (<50MHz).

1. Bentangan komponen

Bentangan komponen yang masuk akal adalah prerekwiżit asas untuk merancang diagram PCB berkualiti tinggi. Keperluan untuk bentangan komponen mengandungi perlukan pemasangan, kekuatan, panas, isyarat, dan estetik.

1.1. Pemasangan

Ia merujuk kepada siri asas yang diusulkan untuk memasang papan sirkuit secara lembut ke dalam chassis, shell, slot, dll., tanpa gangguan ruang, sirkuit pendek dan kemalangan lain, dan membuat sambungan yang ditentukan pada kedudukan ditentukan pada chassis atau shell di bawah peristiwa aplikasi tertentu. Perlu. Saya tidak akan mengulanginya di sini.

1.2. Paksa

Papan sirkuit seharusnya mampu menahan berbagai-bagai kekuatan luar dan getaran semasa pemasangan dan kerja. Untuk sebab ini, papan sirkuit sepatutnya mempunyai bentuk yang masuk akal, dan kedudukan pelbagai lubang (lubang skru, lubang bentuk istimewa) pada papan sepatutnya diatur secara masuk akal. Secara umum, jarak antara lubang dan pinggir papan sepatutnya sekurang-kurangnya lebih besar daripada diameter lubang. Pada masa yang sama, perlu diperhatikan bahawa bahagian lemah plat disebabkan oleh lubang bentuk istimewa juga perlu mempunyai kekuatan pengendalian yang cukup. Sambungan yang secara langsung "sambung" dari shell peranti di papan mesti secara rasional ditetapkan untuk memastikan kepercayaan jangka panjang.

1.3. Terpanas

Untuk peranti kuasa tinggi dengan generasi panas yang berat, selain memastikan keadaan penyebaran panas, mereka juga perlu ditempatkan di tempat yang sesuai. Terutama dalam sistem analog yang canggih, perhatian istimewa perlu diberikan kepada kesan negatif medan suhu yang dijana oleh peranti-peranti ini pada sirkuit preamplifier yang rapuh. Secara umum, bahagian dengan kuasa yang sangat besar patut dibuat ke dalam modul secara terpisah, dan tindakan pemisahan panas tertentu patut diambil diantara sirkuit pemprosesan isyarat dan sirkuit pemprosesan isyarat.

1.4. Isyarat

Pergangguan isyarat adalah faktor penting untuk dianggap dalam rancangan bentangan PCB. Beberapa aspek asas adalah: sirkuit isyarat lemah dipisahkan atau bahkan terpisah dari sirkuit isyarat kuat; bahagian AC dipisahkan dari bahagian DC; bahagian frekuensi tinggi dipisahkan dari bahagian frekuensi rendah; perhatikan arah garis isyarat; bentangan garis bawah; perlindungan, penapisan, dll. ukuran. Ini telah diperingatkan berulang kali dalam banyak perjanjian, jadi saya tidak akan mengulanginya di sini.

1.5. Cantik

Ia tidak hanya perlu untuk mempertimbangkan kedudukan yang baik dan teratur komponen, tetapi juga kawat yang indah dan licin. Kerana laymen biasa kadang-kadang menekankan yang pertama lebih untuk menilai satu sisi pros dan cons desain sirkuit, untuk imej produk, yang pertama perlu diberi keutamaan apabila keperluan prestasi tidak kasar. Bagaimanapun, dalam kesempatan prestasi tinggi, jika and a perlu menggunakan papan dua sisi, dan papan sirkuit juga dikumpulkan di dalamnya, dan ia biasanya tidak kelihatan, estetik kawat patut dinaikkan dahulu. Bahagian berikutnya akan membincangkan "estetik" kabel secara terperinci.

2. Prinsip kabel

Berikut adalah perkenalan terperinci kepada beberapa tindakan anti-jamming yang tidak biasa dalam literatur. Mengingat bahawa dalam aplikasi praktik, terutama dalam produksi ujian produk, bilangan besar panel ganda masih digunakan, kandungan berikut adalah terutama untuk panel ganda.

2.1. Kawalan "Estetik" Avoid sudut kanan bila berputar, dan cuba guna transisi diagonal atau lengkung. Kawalan seharusnya bersih dan teratur, diatur dengan cara yang ditentralkan, yang tidak hanya boleh menghindari gangguan antara satu sama lain isyarat dari sifat yang berbeza, tetapi juga memudahkan pemeriksaan dan pengubahsuaian. Untuk sistem digital, tidak perlu bimbang tentang gangguan antara garis isyarat (seperti garis data, garis alamat) dalam kem yang sama, tetapi isyarat kawalan seperti baca, tulis, dan jam sepatutnya digunakan secara bebas untuk perlindungan oleh wayar tanah. Berdiri.

Apabila meletakkan kawasan besar (dibahas lebih jauh di bawah), cuba untuk menjaga jarak yang masuk akal dan sama antara wayar tanah (sebenarnya sepatutnya adalah "pesawat" tanah) dan wayar isyarat, dan cuba untuk menjadi sebanyak mungkin untuk mencegah sirkuit pendek dan lekasan.

Untuk sistem semasa lemah, wayar tanah dan wayar kuasa sepatutnya hampir mungkin. Untuk sistem yang menggunakan komponen lekap permukaan, garis isyarat patut dijalurkan ke depan sebanyak mungkin.

2.2. Bentangan wayar tanah Ada banyak perbincangan tentang penting dan prinsip bentangan wayar tanah dalam literatur, tetapi masih terdapat kekurangan perkenalan terperinci dan tepat mengenai pengaturan wayar tanah dalam PCB sebenar. Pengalaman saya ialah untuk meningkatkan kepercayaan sistem (bukan hanya untuk membuat prototip percubaan), wayar tanah tidak boleh terlalu menekankan, terutama dalam pemprosesan isyarat lemah. Untuk tujuan ini, kita tidak perlu menghabiskan apa-apa usaha untuk melaksanakan prinsip "kawasan besar pembatasan".

Apabila membangun tanah, ia mesti secara umum menjadi tanah seperti grid, kecuali tanah terbelah dibahagi dengan garis lain. Performasi panas dan konduktiviti frekuensi tinggi tanah seperti grid jauh lebih baik daripada seluruh wayar tanah. Dalam kawat panel ganda, kadang-kadang untuk melalui garis isyarat, garis tanah perlu dipisahkan, yang sangat tidak baik untuk menjaga perlawanan tanah cukup rendah. Untuk sebab ini, satu siri kaedah "pintar" mesti diadopsi untuk memastikan "lembut" semasa tanah. Teknik ini termasuk:

Banyak komponen lekap permukaan digunakan untuk menyimpan ruang yang disimpan oleh lubang askar yang sepatutnya milik wayar tanah. Buat penggunaan penuh ruang depan: Dalam kes bilangan besar komponen lekap permukaan, cuba membuat garis isyarat pergi ke lapisan atas sebanyak mungkin, dan berikan lapisan bawah "tanpa diri" ke wayar tanah. Ini melibatkan banyak trik kecil. Buku saya sendiri "PCB Salah satu trik: "Swap Pins", ada trik, dan ada banyak mantra yang sama, yang akan ditulis di masa depan.

Secara rasional mengatur garis isyarat, dan "memberikan" kawasan penting di papan, terutama "belakang tanah" (yang berkaitan dengan komunikasi seluruh wayar tanah papan), ke wayar tanah. Selama ia direka dengan hati-hati, ia masih boleh dicapai.

Koordinasi di depan dan belakang: Kadang-kadang di satu sisi papan, wayar tanah benar-benar "di mana-mana". Pada masa ini, cuba untuk membuat kawat di kedua-dua sisi koordinat satu sama lain. Pada kedudukan yang sama, tinggalkan tanah yang cukup untuk meletakkan wayar tanah, dan kemudian melewati bilangan vias yang cukup dengan lokasi yang masuk akal (mengingat bahawa vias mempunyai perlawanan besar), melewati garis isyarat yang akan diseberangi oleh "jembatan" Dua sisi Strait Taiwan, yang dipaksa untuk membahagi tetapi tidak suka, harapan untuk reunifikasi, - tersambung ke seluruh dengan konduktiviti yang cukup.

Bilangan anjing melompat di atas dinding apabila wayar tanah besar dipotong oleh wayar isyarat kecil kerana saya tidak boleh keluar dari tempat, biarkan isyarat salah dan guna wayar melompat. Kadang-kadang, saya tidak bersedia untuk hanya menarik wayar kosong. Isyarat ini berlaku melalui penentang atau peranti "kaki panjang" lain. Saya boleh memanjangkan pin peranti ini dan membuat ia berkhidmat sebagai lompat. I a tidak hanya melewati isyarat, tetapi juga menghindari nama tidak cenderung wayar melompat:-(Sudah tentu, dalam kebanyakan kes, saya sentiasa boleh membiarkan isyarat seperti itu melewati tempat yang sesuai dan menghindari menyeberangi wayar tanah. Satu-satunya perkara yang diperlukan ialah Perhatian dan imajinasi.

Prinsip minimum: laluan semasa tanah mesti masuk akal, dan semasa semasa tinggi dan semasa isyarat lemah tidak mesti pergi sebelah sebelah. Kadang-kadang, apabila memilih jalan yang masuk akal, satu peleton garis tanah bernilai tentera yang tak masuk akal.

Lagipun, ada satu perkataan yang terkenal: "Kamu boleh percayakan ibu kamu, tetapi jangan percayakan tanah kamu". Dalam kes pemprosesan isyarat yang sangat lemah (di bawah mikrovolts), walaupun potensi tanah terus konsisten dengan cara yang tidak menjelaskan, perbezaan potensi tanah pada titik kunci dalam sirkuit mesti masih melebihi amplitud isyarat yang diproses, sekurang-kurangnya ukuran yang sama, walaupun potensi statik adalah sesuai, perbezaan potensi seketika mungkin masih besar. Untuk kesempatan seperti itu, pertama-tama, pada prinsip, operasi sirkuit seharusnya sebagai bebas dari potensi tanah yang mungkin.

2.3. Bentangan tali kuasa dan penapisan kuasa Literatur umum berfikir bahawa tali kuasa seharusnya sebanyak mungkin, yang saya tidak boleh sepenuhnya setuju. Hanya dalam kuasa tinggi (semasa bekalan kuasa rata-rata boleh mencapai 1A dalam 1 saat), perlu memastikan lebar garis kuasa yang cukup (dalam pengalaman saya, setiap semasa 1A yang sepadan dengan 50 juta boleh memenuhi keperluan kebanyakan kali). Jika ia hanya untuk mencegah gangguan isyarat, lebar garis kuasa tidak kritik. Walaupun, kadang-kadang tali kuasa yang lebih tipis lebih bermanfaat! Kualiti bekalan kuasa biasanya tidak berada dalam nilai mutlak, tetapi dalam pengalihan dan gangguan superimposed bekalan kuasa. Kunci untuk memecahkan gangguan kuasa adalah kondensator penapis! Jika aplikasi anda mempunyai keperluan yang menuntut kualiti kualiti kualiti, jangan simpan wang pada kondensator penapis! Perhatikan titik berikut bila menggunakan kondensator penapis:

Input kuasa seluruh sirkuit sepatutnya mempunyai tindakan penapisan "total", dan berbagai jenis kondensator sepatutnya sepadan satu sama lain, "sama tidak boleh kurang", sekurang-kurangnya tidak buruk. Untuk sistem digital, sekurang-kurangnya 100uF elektrolisis + 10uF potongan tantalum + 0.1uF patch + 1nF patch. Frekuensi lebih tinggi (100kHz) 100uF elektrolisis + 10uF tantalum + 0.47uF patch + 0.1uF patch. Sistem simulasi AC: Untuk sistem simulasi DC dan frekuensi rendah: 1000uF = 1000uF elektrolisis + 10uF tantalum + 1uF patch + 0.1uF patch.

Setiap cip penting sepatutnya mempunyai "set" kondensator penapis. Untuk sistem digital, tampilan 0.1uF secara umum cukup. Cip semasa yang penting atau lebih besar juga patut digabung dengan tantalum 10uF atau patch 1uF, dan cip frekuensi tinggi (CPU, kristal) juga patut digabung dengan 10nF [UNK]470pF atau 1nF. Kondensator seharusnya sebanyak mungkin pada pin kuasa cip dan tersambung secara langsung sebanyak mungkin. Semakin kecil kondensator, semakin dekat ia sepatutnya.

Untuk kondensator penapis cip, seksyen di dalam (kondensator penapis ke pin kuasa cip) sepatutnya sebanyak mungkin tebal, dan lebih baik jika kabel tipis berbilang boleh digunakan sebelah sebelah sebelah. Dengan kondensator penapis menyediakan sumber tenaga impedance rendah (AC) dan menekan gangguan sambungan AC, garis kuasa diluar pin kondensator (merujuk kepada seksyen dari bekalan kuasa utama ke kondensator penapis) tidak begitu penting. Lebar baris tidak perlu terlalu tebal, sekurang-kurangnya tidak perlu mengambil banyak kawasan papan untuk ini. Beberapa sistem analog juga memerlukan input kuasa untuk mengadopsi rangkaian penapis RC untuk menekan gangguan lebih lanjut, dan garis kuasa yang lebih tipis kadang-kadang hanya menggandakan sebagai perlawanan dalam penapis RC, yang bermanfaat.

Untuk sistem dengan julat suhu operasi yang besar, patut dikatakan bahawa prestasi kondensator elektrolitik aluminum akan menurun atau bahkan kehilangan kesan penapisan pada suhu rendah. Pada masa ini, kondensator tantalum yang sesuai patut digunakan sebagai gantinya. Contohnya, gantikan 470uF aluminum dengan 100uF tantalum[UNK]1000uF aluminum, atau gantikan 100uF aluminum dengan 22uF bahagian tantalum. Hati-hati jangan simpan kondensator elektrolitik aluminum terlalu dekat dengan peranti pemanasan kuasa tinggi.