Teknik PCB - Prinsip untuk diingat dalam rekaan PCB

Prinsip yang akan diikuti dalam rancangan PCB papan kawalan adalah sebagai berikut:

1. Dalam bentangan komponen PCB, komponen yang berkaitan satu sama lain patut ditempatkan sebaik mungkin. Contohnya, generator jam, oscilator kristal, dan terminal input jam CPU semua cenderung kepada bunyi, jadi mereka patut ditempatkan lebih dekat. Untuk peranti yang cenderung kepada bunyi, sirkuit semasa rendah, sirkuit semasa tinggi, dll., jauhkan mereka dari sirkuit kawalan logik dan sirkuit penyimpanan (ROM, RAM) mikrokomputer cip tunggal sebanyak mungkin. Jika mungkin, sirkuit ini boleh dibuat menjadi sirkuit. Papan, ini menyebabkan anti-gangguan dan meningkatkan kepercayaan kerja sirkuit.

Kedua, cuba pasang kapasitor penyahpautan di sebelah komponen kunci, seperti ROM, RAM dan cip lain. Malah, jejak papan sirkuit cetak, sambungan pin dan kabel, dll. mungkin mengandungi kesan induksi besar. Induktan besar mungkin menyebabkan suara menukar tingkat pada jejak Vcc. Satu-satunya cara untuk mencegah menukar titik bunyi pada jejak Vcc adalah menempatkan kondensator pemisahan elektronik 0.1uF antara VCC dan tanah kuasa. Jika komponen lekap permukaan digunakan pada papan sirkuit, kapasitor cip boleh digunakan secara langsung terhadap komponen dan ditetapkan pada pin Vcc.

Lebih baik menggunakan kondensator keramik, kerana jenis kondensator ini mempunyai kehilangan elektrostatik rendah (ESL) dan impedance frekuensi tinggi, dan suhu dan masa stabiliti dielektrik jenis kondensator ini juga sangat baik. Cuba jangan guna kondensator tantalum, kerana impedance mereka lebih tinggi pada frekuensi tinggi.

Perhatikan titik berikut bila meletakkan kondensator penyahpautan:

1. Sambungkan kondensator elektrolitik 100uF di hujung input kuasa papan sirkuit cetak. Jika volum membenarkan, kapasitasi yang lebih besar lebih baik.

2. Secara prinsip, kapasitor keramik 0.01uF perlu diletakkan di sebelah setiap cip sirkuit terintegrasi. Jika ruang papan salinan papan sirkuit terlalu kecil untuk diletakkan, anda boleh meletakkan kondensator tantalum 1-10 untuk setiap 10 cip.

3. Untuk komponen dengan kemampuan anti-gangguan lemah dan perubahan semasa besar bila dimatikan, dan komponen penyimpanan seperti RAM dan ROM, kondensator penyahpautan patut disambungkan antara garis kuasa (Vcc) dan garis tanah.

4. Pemimpin kondensator tidak sepatutnya terlalu panjang, terutama kondensator bypass frekuensi tinggi tidak boleh mengambil pemimpin.

Tiga. Dalam sistem kawalan mikrokomputer cip tunggal, terdapat banyak jenis wayar tanah, seperti tanah sistemik, tanah perisai, tanah logik, tanah analog, dll. Bentangan yang masuk akal wayar tanah akan menentukan kemampuan anti-gangguan papan sirkuit. Apabila merancang wayar tanah dan titik grounding, isuan berikut patut dianggap:

1. Tanah logik dan tanah analog patut dikaitkan secara terpisah dan tidak boleh digunakan bersama-sama. Sambungkan kawat tanah mereka ke kawat tanah kuasa yang sepadan. Bila merancang, wayar tanah analog sepatutnya sebisak mungkin, dan kawasan bawah terminal sepatutnya diperbesar sebanyak mungkin. Secara umum, lebih baik untuk mengisolasi isyarat analog input dan output dari sirkuit mikrokawal melalui optokoupler.

2. Bila merancang papan sirkuit cetak sirkuit logik, wayar tanah patut membentuk bentuk sirkuit tertutup untuk meningkatkan kemampuan anti-gangguan sirkuit.

3. Kabel tanah seharusnya sebisak mungkin. Jika wayar tanah sangat tipis, lawan wayar tanah akan besar, menyebabkan potensi tanah berubah dengan perubahan semasa, menyebabkan aras isyarat tidak stabil, dan kemampuan anti-gangguan sirkuit dikurangi. Jika ruang kawat membenarkan, pastikan lebar kawat tanah utama sekurang-kurangnya 2 hingga 3 mm, dan kawat tanah pada pin komponen sepatutnya sekitar 1,5 mm.

4. Perhatikan pilihan titik dasar. Apabila frekuensi isyarat pada papan sirkuit lebih rendah daripada 1MHz, kerana induksi elektromagnetik antara kabel dan komponen mempunyai sedikit kesan, dan arus sirkuit bentuk oleh sirkuit mendarat mempunyai kesan yang lebih besar pada gangguan, perlu menggunakan titik mendarat supaya ia tidak membentuk loop. Apabila frekuensi isyarat pada papan sirkuit lebih tinggi daripada 10MHz, disebabkan kesan induksi jelas kawat, impedance garis tanah menjadi sangat besar. Pada masa ini, arus berkeliaran yang terbentuk oleh sirkuit mendarat bukan lagi masalah besar. Oleh itu, pendaratan berbilang titik patut digunakan untuk mengurangi impedance tanah sebanyak mungkin.

5. Selain bentangan garis kuasa, lebar jejak patut ditambah sebanyak yang mungkin mengikut saiz semasa. Apabila kabel, arah penghalaan garis kuasa dan garis tanah sepatutnya konsisten dengan penghalaan garis data. Pada akhir kerja kabel, gunakan kabel tanah untuk menutupi papan sirkuit bawah di mana tiada jejak. Kaedah ini semua membantu meningkatkan kemampuan anti-gangguan sirkuit.

6. Lebar garis data sepatutnya sebanyak mungkin untuk mengurangi impedance. Lebar garis data sekurang-kurangnya tidak kurang dari 0.3 mm (12 mil), dan ia lebih ideal jika ia adalah 0.46～0.5 mm (18mil～20 mil).