Teknik PCB - Macam mana nak buat rancangan anti-jamming papan sirkuit?

Ringkasan prinsip desain anti-jamming papan sirkuit:

1. Design tali kuasa

(1) Pilih sumber kuasa yang sesuai;

(2) Lebarkan tali kuasa sebanyak mungkin;

(3) Pastikan arah tali kuasa, garis bawah dan arah penghantaran data konsisten;

(4) Guna komponen anti-gangguan;

(5) Tambah kondensator pemisahan (10~100uf) ke masukan kuasa.

2. Design kawat tanah

(1) Tanah analog dan tanah digital terpisah;

(2) Cuba guna pendaratan titik tunggal;

(3) Lebar wayar tanah sebanyak mungkin;

(4) Sambungkan sirkuit sensitif ke sumber rujukan tanah yang stabil;

(5) Rancangan bahagian papan PCB untuk memisahkan sirkuit bunyi lebar jangkauan tinggi dari sirkuit frekuensi rendah;

(6) Minimumkan kawasan loop tanah (laluan terbentuk dengan mengembalikan semua peranti ke tanah kuasa selepas semua peranti dibawah dipanggil "loop tanah").

3. Konfigurasi komponen

(1) Tiada garis isyarat selari terlalu panjang;

(2) Pastikan terminal input jam generator jam PCB, oscilator kristal dan cpu adalah sebanyak mungkin, sementara menjauh dari peranti frekuensi rendah lain;

(3) Komponen sepatutnya diatur disekitar komponen inti, dan panjang pemimpin sepatutnya diminumkan;

(4) Bentangan bahagian papan PCB;

(5) Pertimbangkan kedudukan dan arah papan PCB dalam kereta api;

(6) Kurangkan petunjuk antara komponen frekuensi tinggi.

4. Konfigurasi kondensator penyahpautan

(1) Tambah kondensator muatan dan pembuangan (10uf) untuk setiap 10 sirkuit terpisah;

(2) Kapsitor yang memimpin digunakan untuk frekuensi rendah, dan kapasitor cip digunakan untuk frekuensi tinggi;

(3) Kapasitor keramik 0.1uf akan diatur untuk setiap cip terintegrasi;

(4) Kemampuan anti-bunyi lemah, dan kondensator pemisahan frekuensi tinggi patut ditambah ke peranti dengan perubahan kuasa yang besar bila ditutup;

(5) Jangan berkongsi botol antara kondensator;

(6) Pemimpin kondensator pemisah tidak sepatutnya terlalu lama.

5. Prinsip untuk mengurangi bunyi dan gangguan elektromagnetik

(1) Cuba guna garis lipatan 45° selain dari garis lipatan 90° (untuk minimumkan emisi luaran dan sambungan isyarat frekuensi tinggi);

(2) Guna perlawanan siri untuk mengurangi kadar lompatan pinggir isyarat sirkuit;

(3) Shell oscillator kristal kuarz patut didarat;

(4) Jangan tinggalkan sirkuit yang tidak digunakan;

(5) Pergangguan kecil apabila jam bertentangan dengan garis IO;

(6) Cuba membuat kekuatan elektromotif sekitar jam cenderung kepada sifar;

(7) Sirkuit pemacu IO adalah sebanyak mungkin ke pinggir PCB;

(8) Setiap isyarat tidak patut membentuk loop;

(9) Untuk papan frekuensi tinggi, induktan yang disebarkan kondensator tidak boleh diabaikan, dan kondensasi yang disebarkan induktan juga tidak boleh diabaikan;

(10) Biasanya garis kuasa dan garis AC patut berada di papan yang berbeza dari garis isyarat sebanyak mungkin.

6. Prinsip reka lain

(1) Pin CMOS yang tidak digunakan seharusnya didarat atau diaktifkan melalui penentang;

(2) Guna sirkuit RC untuk menyerap arus pembuangan relai dan asal lain;

(3) Menambah sekitar 10k penentang tarik-up di bas adalah berguna untuk anti-gangguan;

(4) Penggunaan penyahkodan penuh mempunyai anti-gangguan yang lebih baik;

(5) Komponen disambung dengan bekalan kuasa melalui resistor 10k tanpa pins;

(6) bas sepatutnya pendek yang mungkin dan tetap panjang yang sama sebanyak yang mungkin;

(7) Kabel antara dua lapisan sepatutnya menegak yang mungkin;

(8) Lupakan komponen sensitif dengan komponen pemanasan;

(9) Kabel mengufuk di sisi depan dan kabel menegak di sisi belakang. Selama ruang membenarkan, semakin tebal kawat, semakin baik (hanya kawat tanah dan kawat kuasa);

(10) Untuk mempunyai garis tanah yang baik, cuba lalui garis dari sisi depan, dan gunakan sisi belakang sebagai garis tanah;

(11) Simpan jarak yang cukup, seperti input dan output penapis, input dan output optokoupler, garis kuasa AC dan garis isyarat lemah, dll.;

(12) Garis panjang tambah penapis laluan rendah. Jejak seharusnya pendek yang mungkin, dan garis panjang yang perlu diambil seharusnya diseret dalam kedudukan yang masuk akal dengan penapis C, RC, atau LC laluan rendah;

(13) Kecuali wayar tanah, jangan guna wayar tebal jika wayar tipis boleh digunakan.

7. Kabel kuasa

Kabel kuasa sepatutnya pendek yang mungkin, dalam garis lurus, lebih baik dalam bentuk pokok, bukan loop.

8. Bentangan

Pertama, pertimbangkan saiz PCB. Apabila saiz PCB terlalu besar, garis cetak akan panjang, impedance akan meningkat, kemampuan anti-bunyi akan menurun, dan biaya juga akan meningkat; Jika saiz PCB terlalu kecil, penyebaran panas tidak akan baik, dan garis bersebelahan akan mudah diganggu.

Selepas menentukan saiz PCB, menentukan lokasi komponen istimewa. Akhirnya, menurut unit fungsi sirkuit, semua komponen sirkuit telah ditetapkan.

Prinsip berikut patut diperhatikan bila menentukan lokasi komponen istimewa:

(1) Kurangkan kawat antara komponen frekuensi tinggi sebanyak yang mungkin, cuba untuk mengurangi parameter distribusi mereka dan gangguan elektromagnetik bersama. Komponen yang susah untuk gangguan tidak sepatutnya terlalu dekat satu sama lain, dan komponen input dan output sepatutnya disimpan sejauh mungkin.

(2) Mungkin terdapat perbezaan potensi tinggi antara beberapa komponen atau wayar, dan jarak antara mereka perlu ditambah untuk menghindari sirkuit pendek secara tidak sengaja disebabkan oleh pelepasan. Komponen dengan tegangan tinggi patut diatur sebanyak mungkin di tempat yang tidak mudah dicapai oleh tangan semasa penyahpepijatan.

(3) Komponen yang berat lebih dari 15g patut diselesaikan dengan gelang dan kemudian diseweldi. Komponen yang besar, berat, dan menghasilkan banyak panas tidak patut dipasang pada papan sirkuit cetak, tetapi patut dipasang pada papan bawah chassis seluruh mesin, dan masalah penyebaran panas patut dianggap. Komponen panas sepatutnya jauh dari komponen pemanasan.

(4) Untuk bentangan komponen boleh disesuaikan seperti potensimeter, induktor boleh disesuaikan, kondensator pembolehubah, dan penyuntik mikro, keperluan struktur seluruh mesin patut dianggap. Jika ia disesuaikan di dalam mesin, ia patut ditempatkan pada papan sirkuit cetak di mana ia sesuai untuk disesuaikan; jika ia disesuaikan diluar mesin, kedudukannya sepatutnya sepadan dengan kedudukan butang penyesuaian pada panel chassis.

(5) Kedudukan yang ditempatkan oleh lubang kedudukan papan cetak dan kurungan tetap patut disimpan.

9. Kabel.

Prinsip kabel adalah seperti ini:

(1) Kabel yang digunakan untuk terminal input dan output patut cuba untuk menghindari berada bersebelahan dan selari. Lebih baik menambah wayar tanah antara wayar untuk menghindari sambungan balas balik.

(2) Lebar minimum wayar dicetak terutamanya ditentukan oleh kekuatan pegangan antara wayar dan substrat pengisihan dan nilai semasa mengalir melalui mereka. Apabila tebal foli tembaga 0,05 mm dan lebar 1 ~ 15 mm, suhu tidak akan lebih tinggi dari 3°C melalui arus 2A, jadi lebar wayar 1,5 mm boleh memenuhi keperluan.

Untuk sirkuit terintegrasi, terutama sirkuit digital, lebar wayar 0.02~0.3mm biasanya dipilih. Sudah tentu, sebanyak mungkin, gunakan kabel sebanyak mungkin, terutama kabel kuasa dan kabel tanah. Jarak minimum wayar terutamanya ditentukan oleh perlawanan izolasi kes terburuk dan tekanan pecah antara wayar. Untuk sirkuit terpasang, terutama sirkuit digital, selama proses membenarkan, jarak boleh menjadi sebanyak 5-8 mm.

(3) Sudut konduktor dicetak biasanya berbentuk lengkung, dan sudut kanan atau sudut termasuk akan mempengaruhi prestasi elektrik dalam sirkuit frekuensi tinggi. Selain itu, cuba untuk menghindari menggunakan foil tembaga kawasan besar, jika tidak foil tembaga akan mengembangkan dan jatuh apabila disengaja untuk masa yang lama. Apabila foil tembaga kawasan besar diperlukan, lebih baik untuk menggunakan bentuk grid. Ini akan membantu untuk menghapuskan gas volatili yang dijana oleh pemanasan lembaran antara foil tembaga dan substrat.

10. Pad

Lubang tengah pad sedikit lebih besar daripada diameter pemimpin peranti. Jika pad terlalu besar, ia mudah untuk membentuk askar palsu. Diameter luar D pad biasanya tidak kurang dari (d+1.2) mm, di mana d ialah diameter lead. Untuk sirkuit digital densiti tinggi, diameter minimum pad boleh (d+1.0) mm.

11. PCB dan tindakan anti-gangguan sirkuit

Rancangan anti-jamming papan sirkuit cetak mempunyai hubungan dekat dengan sirkuit spesifik. Di sini, hanya beberapa tindakan biasa rancangan anti-jamming PCB dijelaskan.

12. Ralat tali kuasa

Menurut saiz papan sirkuit cetak semasa, cuba meningkatkan lebar garis kuasa untuk mengurangkan perlawanan loop. Pada masa yang sama, membuat arah garis kuasa dan garis tanah konsisten dengan arah penghantaran data, yang membantu untuk meningkatkan kemampuan anti-bunyi.

13. Memutuskan konfigurasi kondensator

Salah satu kaedah konvensional desain PCB adalah untuk konfigur kapasitor penyahpautan yang sesuai pada setiap bahagian kunci papan cetak.