Teknologi PCBA - Bagaimana menggunakan perisian merancang sirkuit Protel untuk merancang PCB kelajuan tinggi

Kepentingan perisian desain sirkuit terletak dalam desain sirkuit. Tanpa perisian desain sirkuit, desain sirkuit akan menjadi sangat masalah. Untuk perisian desain sirkuit, siri kecil telah diperkenalkan dalam banyak artikel sebelumnya. Untuk terus meningkatkan pemahaman perisian merancang sirkuit, kertas ini akan menjelaskan bagaimana merancang PCB kelajuan tinggi berdasarkan perisian merancang sirkuit Protel. Jika anda berminat dalam perisian desain sirkuit, sila baca.

Pertama, mengangkat soalan

Dalam rancangan sirkuit kelajuan tinggi, induktansi dan kapasitasi garis papan sirkuit membuat wayar sama dengan garis penghantaran. Bentangan komponen terminal tidak betul atau kabel salah isyarat kelajuan tinggi boleh menyebabkan masalah kesan garis penghantaran, yang boleh membuat output sistem data tidak betul, sirkuit berfungsi tidak normal atau bahkan tidak sepenuhnya berfungsi. Berdasarkan model garis trasmis, ia boleh dikatakan bahawa garis trasmis akan membawa kesan buruk pada desain sirkuit, seperti refleksi isyarat, perbualan salib, gangguan elektromagnetik, bekalan kuasa dan bunyi mendarat.

Untuk merancang papan PCB kelajuan tinggi yang boleh dipercayai, diperlukan untuk mempertimbangkan secara penuh pada rancangan, memecahkan beberapa masalah yang tidak boleh dipercayai dalam bentangan dan kawat, memperpendek ciklus pembangunan produk, dan meningkatkan kepekatan pasar.

Dalam proses menyadari rancangan papan sirkuit cetak sirkuit kelajuan tinggi dengan perisian rancangan PROTEL, kertas ini membincangkan beberapa prinsip berkaitan bentangan dan kawat, dan menyediakan beberapa bentangan sirkuit kelajuan tinggi dan ditegaskan teknologi kawat, yang meningkatkan kepercayaan dan kegunaan rancangan papan sirkuit kelajuan tinggi. Hasilnya menunjukkan bahawa rancangan boleh pendek siklus pembangunan produk dan meningkatkan kompetitif pasar.

Kedua, rancangan bentangan sistem frekuensi tinggi

Dalam rancangan sirkuit PCB, bentangan adalah pautan yang penting, kualiti hasil bentangan akan mempengaruhi secara langsung kesan kawat dan kepercayaan sistem, yang memakan masa dalam rancangan papan sirkuit PRINTED. Persekitaran kompleks HF PCB membuat ia sukar untuk melaksanakan rancangan bentangan sistem HF dengan pengetahuan teori yang dipelajari, yang memerlukan bahawa orang bentangan papan mesti mempunyai pengalaman yang kaya dalam penghasilan PCB kelajuan tinggi, supaya mengurangkan pecahan dalam proses rancangan dan meningkatkan kepercayaan dan efektivitas kerja sirkuit. Dalam proses bentangan, sepatutnya dari struktur mekanik, melepaskan, gangguan elektromagnetik, seks selesa kabel di masa depan, seks cantik menunggu rasa hormat untuk mempertimbangkan secara meliputi.

Pertama-tama, sebelum bentangan, seluruh sirkuit seharusnya dibahagi secara funksional, sirkuit frekuensi tinggi dan sirkuit frekuensi rendah seharusnya dipisahkan, sirkuit analog dan sirkuit digital seharusnya dipisahkan, dan setiap sirkuit fungsional seharusnya diatur sebanyak mungkin kepada cip sebagai pusat, dan semakin pendek sambungan seharusnya, - untuk menghindari keterlambatan penghantaran disebabkan oleh wayar terlalu panjang dan memperbaiki kesan pemisahan kondensator. Selain itu, perhatikan kedudukan relatif dan arah pins kepada komponen sirkuit dan paip lain untuk mengurangi pengaruh bersama. Semua komponen frekuensi tinggi patut disimpan jauh dari rumah dan plat logam lain untuk minimumkan pasangan parasit.

Kedua, perhatian perlu diberikan kepada kesan panas dan elektromagnetik antara komponen dalam bentangan. Kesan ini sangat serius untuk sistem frekuensi tinggi, dan tindakan perlu diambil untuk menjauh atau mengisolasi, penyebaran panas dan perisai. Pembetul kuasa tinggi dan tabung penyesuaian harus dipasang dengan radiator dan dijauhkan dari pengubah. kondensator elektrolitik dan unsur lain yang tahan panas seharusnya disimpan jauh dari unsur pemanasan, jika tidak elektroliti akan dihapuskan kering, menghasilkan meningkat resistensi, prestasi yang tidak baik, mempengaruhi kestabilan sirkuit. Bentangan seharusnya meninggalkan cukup ruang untuk struktur perlindungan dan mencegah perkenalan beberapa pasangan parasit. Untuk mencegah sambungan elektromagnetik antara kolej pada PCB, dua kolej patut ditempatkan pada sudut kanan untuk mengurangkan koeficien sambungan. Isolasi plat menegak juga boleh digunakan. Menweld secara langsung pada litar dengan pemimpin komponen, secepat mungkin, tidak menggunakan sambungan dan penyweld, kerana terdapat kapasitas yang disebarkan dan induktan yang disebarkan antara penyweld bersebelahan. Lupakan meletakkan komponen bunyi tinggi di sekitar oscilator kristal, RIN, tekanan analog dan wayar isyarat tekanan rujukan.

Untuk memastikan kualiti dan kepercayaan yang ada pada masa yang sama, mempertimbangkan rancangan papan sirkuit estetik keseluruhan, komponen sepatutnya selari atau menegak permukaan papan, dan selari atau menegak dengan pinggir papan utama. Komponen patut disebarkan secara serentak pada papan dengan densiti yang sama. Dengan cara ini, tidak hanya indah dan mudah untuk memasang penywelding, mudah untuk produksi massa.

Kawalan sistem frekuensi tinggi

Dalam sirkuit frekuensi tinggi, parameter distribusi resistensi, kapasitasi, induktansi dan induktansi bersama-sama wayar tersambung tidak boleh diabaikan. Bertimbangan dari sudut anti-gangguan, kawat yang masuk akal adalah untuk cuba untuk mengurangi perlawanan garis, kapasitas yang disebarkan dan induktan yang sesat dalam sirkuit, dan mengurangi medan magnetik yang sesat yang dijana dengan itu ke darjah. Oleh itu, kapasitasi yang disebarkan, bocoran aliran, induksi elektromagnetik dan gangguan lain disebabkan oleh bunyi boleh ditahan.

Berikut menggambarkan beberapa fungsi istimewa yang disediakan oleh alat SE protel99.

(1) semakin kurang bengkok petunjuk diantara pins peranti sirkuit frekuensi tinggi, semakin baik, garis penuh digunakan. Apabila bengkok, garis patah 45° atau bengkok lengkung boleh digunakan, untuk mengurangi emisi luaran isyarat frekuensi tinggi dan sambungan antara satu sama lain. Bila Menghala dengan PROTEL, pilih 45 darjah atau Dibulatkan dalam "Sudut Menghala" dalam "Peraturan" bagi "Design". Anda juga boleh guna kekunci Shift + Space untuk menukar baris dengan cepat.

(2) Semakin pendek pemimpin antara pins peranti sirkuit frekuensi tinggi, semakin baik.

Peralatan berkesan PROTEL 99 untuk memuaskan kawat pendek adalah membuat penyimpanan kawat untuk beberapa rangkaian kelajuan tinggi kunci sebelum kawat automatik. Menghala Topologi dibawah "Peraturan" dalam menu "Design"

Pilih yang paling pendek.

(3) Semakin kurang lapisan utama bertukar antara pins peranti sirkuit frekuensi tinggi, semakin baik. Semakin sedikit lubang digunakan dalam proses sambungan, semakin baik.

Satu lubang tunggal boleh memberikan sekitar 0.5pF kapasitasi yang disebarkan, dan mengurangkan bilangan lubang melalui boleh meningkatkan kelajuan yang signifikan.

(4) Untuk kabel sirkuit frekuensi tinggi, perhatian patut diberikan kepada "gangguan salib", iaitu, percakapan salib diperkenalkan oleh laluan selari garis isyarat dalam jarak masuk. Jika distribusi selari tidak dapat dihindari, kawasan besar "tanah" boleh diatur di sisi bertentangan garis isyarat selari.

Untuk mengurangi gangguan secara drastik. Kabel paralel dalam lapisan yang sama hampir tidak dapat dihindari, tetapi dalam dua lapisan sebelah, arah kabel mesti bertentangan satu sama lain, yang mudah dilakukan dalam PROTEL tetapi mudah diabaikan. Dalam menu "Design" peraturan" dalam "RouTIngLayers" Toplayer pilih Mengufuk dan BawahLayer pilih VerTIcal. Selain itu, "Polygonplane" disediakan dalam "Place".

(5) Pelaksanaan tindakan sekeliling wayar tanah untuk garis isyarat yang sangat penting atau unit setempat. Objek yang dipilih garis luar disediakan dalam Alat untuk "balut" secara automatik baris isyarat kritikal yang dipilih.

(6) Secara umum, kabel kuasa dan kabel tanah patut ditetapkan lebih luas daripada kabel isyarat. Anda boleh guna "Kelas" dalam menu "Design" untuk mengklasifikasikan rangkaian ke rangkaian kuasa dan rangkaian isyarat. Bergabung dengan peraturan kawat, anda boleh mudah menukar lebar kabel kuasa dan kabel isyarat.

(7) Semua jenis kawat tidak boleh membentuk loop, tanah tidak boleh membentuk loop semasa. Jika sirkuit loop dijana, ia akan menyebabkan banyak gangguan dalam sistem. Dalam hal ini, rantai Daisy boleh digunakan untuk kawat, yang dapat mengelakkan bentuk loop, cabang atau tongkat semasa kawat, tetapi ia juga akan membawa masalah yang tidak mudah untuk kawat.

(8) Menurut data dan rekaan pelbagai cip, anggaran semasa melewati garis kuasa dan menentukan lebar wayar yang diperlukan. Menurut formula empirik, W (lebar baris) â¥L (mm/A) *I (A).

Menurut saiz semasa, sejauh mungkin untuk meningkatkan lebar garis kuasa, mengurangkan perlawanan loop. Pada masa yang sama, arah kabel kuasa dan kabel tanah sepatutnya konsisten dengan arah penghantaran data, yang membantu meningkatkan kemampuan anti-bunyi. Apabila diperlukan, garis kuasa dan garis tanah boleh ditambah dengan peranti penyekitan frekuensi tinggi ferit wayar tembaga, digunakan untuk menghalang penghantaran bunyi frekuensi tinggi.

(9) Lebar kawat rangkaian yang sama patut disimpan secara konsisten. Perubahan lebar baris akan membawa ke impedance karakteristik garis yang tidak sama. Apabila kelajuan penghantaran tinggi, akan ada refleksi, yang seharusnya dihindari sejauh mungkin dalam rancangan. Pada masa yang sama, meningkatkan lebar baris garis selari. Apabila jarak antara tengah garis tidak lebih dari 3 kali lebar garis, 70% medan elektrik boleh disimpan daripada mengganggu satu sama lain, yang dipanggil prinsip 3W. Dengan cara ini, pengaruh kapasitas yang disebarkan dan induktan yang dibawa oleh garis selari boleh dikalahkan.