Berita PCB - Penyelesaian masalah desain papan sirkuit

Sebagai jurutera elektronik, papan sirkuit PCB dicetak adalah tugas rumah yang diperlukan untuk jurutera elektronik untuk membuat rancangan elektronik. Saya percaya bahawa semua orang telah menghadapi beberapa kebingungan dan masalah dalam rancangan elektronik dalam kerja mereka. Di sini saya singkatkan proses papan sirkuit cetak beberapa kaedah desain, saya harap untuk memberikan jawapan.

1. Saiz papan sirkuit cetak dan bentangan peranti

Saiz papan sirkuit PCB yang dicetak sepatutnya sederhana. Apabila ia terlalu besar, garis cetak akan panjang dan impedance akan meningkat, yang tidak hanya akan mengurangi perlawanan bunyi, tetapi juga meningkat biaya. Dalam bentangan peranti, seperti sirkuit logik lain, peranti yang berkaitan antara satu sama lain patut ditempatkan sebanyak mungkin supaya kesan anti-bunyi yang lebih baik boleh dicapai. Penjana jam, oscilator kristal, dan terminal input jam CPU semua cenderung kepada bunyi, jadi mereka sepatutnya lebih dekat satu sama lain. Ia adalah sangat penting bahawa peranti cenderung bunyi, sirkuit semasa rendah, dan sirkuit semasa tinggi harus dijauhkan dari sirkuit logik sejauh yang mungkin. Jika boleh, papan PCB terpisah patut dibuat.

2. Memutuskan konfigurasi kondensator

Dalam loop bekalan kuasa DC, perubahan muatan akan menyebabkan bunyi bekalan kuasa. Contohnya, dalam sirkuit digital, apabila sirkuit berubah dari satu keadaan ke yang lain, arus punca besar akan dijana pada garis kuasa, membentuk tekanan bunyi sementara. Konfigurasi kondensator penyahpautan boleh menekan bunyi disebabkan perubahan muatan, yang merupakan latihan biasa dalam reka kepercayaan papan sirkuit cetak.

Prinsip konfigurasi adalah sebagai berikut:

Kondensator elektrolitik 10-100uF disambung melalui terminal input kuasa. Jika lokasi papan sirkuit cetak membenarkan, kesan anti-gangguan menggunakan kondensator elektrolitik di atas 100uF akan lebih baik.

Konfigur kondensator keramik 0. 01uF untuk setiap cip sirkuit terintegrasi. Jika ruang papan sirkuit PCB dicetak kecil dan tidak dapat dipasang, satu kondensator elektrolitik tantalum 1-10uF boleh dikonfigur untuk setiap 4-10 cip. Impedansi frekuensi tinggi peranti ini sangat kecil, dan Impedansi kurang dari 1Ω dalam julat 500kHz-20MHz. Dan arus kebocoran sangat kecil (kurang dari 0.5uA).

Untuk peranti dengan kemampuan bunyi lemah dan perubahan semasa besar semasa mematikan dan peranti penyimpanan seperti ROM dan RAM, kondensator penyahpautan patut disambungkan secara langsung antara garis kuasa (Vcc) dan tanah (GND) cip.

Kabel utama kondensator penyahpautan tidak sepatutnya terlalu panjang, terutama kondensator bypass frekuensi tinggi tidak sepatutnya mempunyai wayar utama.

Tiga, desain wayar tanah

Dalam peralatan elektronik, grounding adalah kaedah penting untuk mengawal gangguan. Jika pendaratan dan perisai boleh digabung dan digunakan dengan betul, kebanyakan masalah gangguan boleh diselesaikan. Struktur tanah peralatan elektronik meliputi sekitar tanah sistem, tanah chassis (tanah perisai), tanah digital (tanah logik), dan tanah analog. Titik berikut patut diperhatikan dalam desain wayar tanah:

1. Pilih dasar titik tunggal dan dasar berbilang titik dengan betul

Dalam sirkuit frekuensi rendah, frekuensi kerja isyarat kurang dari 1MHz, kawalannya dan induktansi diantara peranti mempunyai sedikit pengaruh, dan arus berkeliaran yang terbentuk oleh sirkuit mendarat mempunyai pengaruh yang lebih besar pada gangguan, jadi satu titik mendarat perlu diadopsi. Apabila frekuensi operasi isyarat lebih besar daripada 10MHz, impedance wayar tanah menjadi sangat besar. Pada masa ini, impedance wayar tanah patut dikurangkan sebanyak yang mungkin, dan titik berbilang terdekat patut digunakan untuk mendarat. Apabila frekuensi kerja adalah 1ï½™10MHz, jika pendaratan satu titik diterima, panjang wayar tanah tidak patut melebihi 1/20 panjang gelombang, jika tidak kaedah pendaratan berbilang titik patut diterima.

2. Mempisahkan litar digital dari litar analog

Kedua-dua litar logik kelajuan tinggi dan litar linear pada papan litar. Mereka sepatutnya dipisahkan sebanyak mungkin, dan wayar tanah kedua-dua tidak sepatutnya dicampur, dan mereka sepatutnya disambung ke wayar tanah terminal bekalan kuasa. Cuba meningkatkan kawasan dasar sirkuit linear sebanyak mungkin.

3. Buat kawat tanah sebaik mungkin tebal

Jika wayar tanah sangat tipis, potensi tanah akan berubah dengan perubahan semasa, menyebabkan aras isyarat masa peranti elektronik tidak stabil dan prestasi anti bunyi akan teruk. Oleh itu, wayar pendaratan seharusnya sebisak mungkin sehingga ia boleh melepasi arus yang dibenarkan pada papan sirkuit cetak. Jika boleh, lebar wayar tanah sepatutnya lebih besar dari 3mm.

4. Bentuk wayar tanah ke dalam loop tertutup

Apabila merancang sistem wayar tanah papan sirkuit cetak yang terdiri hanya dari sirkuit digital, membuat wayar tanah menjadi loop tertutup boleh meningkatkan kemampuan anti-bunyi secara signifikan. Alasan ialah bahawa terdapat banyak komponen sirkuit terintegrasi di papan sirkuit cetak, terutama apabila terdapat komponen yang menghabiskan banyak kuasa, disebabkan keterbatasan ketinggian wayar tanah, perbezaan potensi besar akan dijana di persimpangan tanah, yang menyebabkan kekurangan kemampuan anti-bunyi, Jika struktur grounding dibentuk ke dalam loop, Perbezaan potensi akan dikurangi dan kemampuan anti bunyi peralatan elektronik akan diperbaiki.

Sebagai jurutera elektronik, papan sirkuit cetak adalah tugas rumah yang diperlukan untuk jurutera elektronik untuk membuat rancangan elektronik. Saya percaya bahawa semua orang telah menghadapi beberapa kebingungan dan masalah dalam rancangan elektronik dalam kerja mereka. Di sini saya singkatkan proses papan sirkuit cetak beberapa kaedah desain, saya harap untuk memberikan jawapan.

1. Saiz papan sirkuit cetak dan bentangan peranti

Saiz papan sirkuit dicetak sepatutnya sederhana. Apabila ia terlalu besar, garis cetak akan panjang dan impedance akan meningkat, yang tidak hanya akan mengurangi perlawanan bunyi, tetapi juga meningkat biaya. Dalam bentangan peranti, seperti sirkuit logik lain, peranti yang berkaitan antara satu sama lain patut ditempatkan sebanyak mungkin supaya kesan anti-bunyi yang lebih baik boleh dicapai. Penjana jam, oscilator kristal, dan terminal input jam CPU semua cenderung kepada bunyi, jadi mereka sepatutnya lebih dekat satu sama lain. Ia adalah sangat penting bahawa peranti cenderung bunyi, sirkuit semasa rendah, dan sirkuit semasa tinggi harus dijauhkan dari sirkuit logik sejauh yang mungkin. Jika boleh, papan sirkuit terpisah patut dibuat.

2. Memutuskan konfigurasi kondensator

Dalam loop bekalan kuasa DC, perubahan muatan akan menyebabkan bunyi bekalan kuasa. Contohnya, dalam sirkuit digital, apabila sirkuit berubah dari satu keadaan ke yang lain, arus punca besar akan dijana pada garis kuasa, membentuk tekanan bunyi sementara. Konfigurasi kondensator penyahpautan boleh menekan bunyi disebabkan perubahan muatan, yang merupakan latihan biasa dalam reka kepercayaan papan sirkuit cetak.

Prinsip konfigurasi adalah sebagai berikut:

Kondensator elektrolitik 10-100uF disambung melalui terminal input kuasa. Jika lokasi papan sirkuit cetak membenarkan, kesan anti-gangguan menggunakan kondensator elektrolitik di atas 100uF akan lebih baik.

Konfigur kondensator keramik 0. 01uF untuk setiap cip sirkuit terintegrasi. Jika ruang papan sirkuit cetak kecil dan tidak dapat dipasang, satu kondensator elektrolitik tantalum 1-10uF boleh dikonfigur untuk setiap cip 4-10. Impedansi frekuensi tinggi peranti ini sangat kecil, dan Impedansi kurang dari 1Ω dalam julat 500kHz-20MHz. Dan arus kebocoran sangat kecil (kurang dari 0.5uA).

Untuk peranti dengan kemampuan bunyi lemah dan perubahan semasa besar semasa mematikan dan peranti penyimpanan seperti ROM dan RAM, kondensator penyahpautan patut disambungkan secara langsung antara garis kuasa (Vcc) dan tanah (GND) cip.

Kabel utama kondensator penyahpautan tidak sepatutnya terlalu panjang, terutama kondensator bypass frekuensi tinggi tidak sepatutnya mempunyai wayar utama.

Tiga, desain wayar tanah

Dalam peralatan elektronik, grounding adalah kaedah penting untuk mengawal gangguan. Jika pendaratan dan perisai boleh digabung dan digunakan dengan betul, kebanyakan masalah gangguan boleh diselesaikan. Struktur tanah peralatan elektronik meliputi sekitar tanah sistem, tanah chassis (tanah perisai), tanah digital (tanah logik), dan tanah analog. Titik berikut patut diperhatikan dalam desain wayar tanah:

1. Pilih dasar titik tunggal dan dasar berbilang titik dengan betul

Dalam PCB frekuensi rendah, frekuensi kerja isyarat kurang dari 1MHz, kawalannya dan induktansi diantara peranti mempunyai sedikit pengaruh, dan arus berkeliaran yang terbentuk oleh sirkuit mendarat mempunyai pengaruh yang lebih besar pada gangguan, jadi satu titik mendarat perlu diadopsi. Apabila frekuensi operasi isyarat lebih besar daripada 10MHz, impedance wayar tanah menjadi sangat besar. Pada masa ini, impedance wayar tanah patut dikurangkan sebanyak yang mungkin, dan titik berbilang terdekat patut digunakan untuk mendarat. Apabila frekuensi kerja adalah 1ï½™10MHz, jika pendaratan satu titik diterima, panjang wayar tanah tidak patut melebihi 1/20 panjang gelombang, jika tidak kaedah pendaratan berbilang titik patut diterima.

2. Mempisahkan litar digital dari litar analog

Kedua-dua litar logik kelajuan tinggi dan litar linear pada papan litar. Mereka sepatutnya dipisahkan sebanyak mungkin, dan wayar tanah kedua-dua tidak sepatutnya dicampur, dan mereka sepatutnya disambung ke wayar tanah terminal bekalan kuasa. Cuba meningkatkan kawasan dasar sirkuit linear sebanyak mungkin.

3. Buat kawat tanah sebaik mungkin tebal

Jika wayar tanah sangat tipis, potensi tanah akan berubah dengan perubahan semasa, menyebabkan aras isyarat masa peranti elektronik tidak stabil dan prestasi anti bunyi akan teruk. Oleh itu, wayar pendaratan seharusnya sebisak mungkin sehingga ia boleh melepasi arus yang dibenarkan pada papan sirkuit cetak. Jika boleh, lebar wayar tanah sepatutnya lebih besar dari 3mm.

4. Bentuk wayar tanah ke dalam loop tertutup

Apabila merancang sistem wayar tanah papan sirkuit cetak yang terdiri hanya dari sirkuit digital, membuat wayar tanah menjadi loop tertutup boleh meningkatkan kemampuan anti-bunyi secara signifikan. Alasan ialah bahawa terdapat banyak komponen sirkuit terintegrasi di papan sirkuit cetak, terutama apabila terdapat komponen yang menghabiskan banyak kuasa, disebabkan keterbatasan ketinggian wayar tanah, perbezaan potensi besar akan dijana di persimpangan tanah, yang menyebabkan kekurangan kemampuan anti-bunyi, Jika struktur grounding dibentuk ke dalam loop, Perbezaan potensi akan dikurangi dan kemampuan anti bunyi peralatan elektronik akan diperbaiki.