Teknik PCB - Prinsip desain bentangan PCB dan tindakan anti-gangguan

Papan sirkuit cetak (PCB) adalah sokongan komponen sirkuit dan peranti dalam produk elektronik. Ia menyediakan sambungan elektrik antara unsur sirkuit dan peranti. Dengan pembangunan cepat teknologi elektrik, ketepatan PGB semakin meningkat. Kualiti rancangan PCB mempunyai pengaruh besar pada kemampuan anti-gangguan. Oleh itu, dalam rancangan PCB. Prinsip umum desain PCB mesti diikuti, dan keperluan desain anti-gangguan mesti dipenuhi.

Prinsip umum desain PCB

Untuk mendapatkan prestasi terbaik sirkuit elektronik, bentangan komponen dan bentangan wayar adalah sangat penting. Untuk merancang PCB dengan kualiti yang baik dan biaya rendah. Prinsip umum berikut patut diikuti:

1. Bentangan PCB

Pertama, pertimbangkan saiz PCB. Apabila saiz PCB terlalu besar, garis cetak akan panjang, impedance akan meningkat, kemampuan anti-bunyi akan menurun, dan biaya akan meningkat; jika saiz PCB terlalu kecil, penyebaran panas tidak akan baik, dan garis bersebelahan akan mudah diganggu. Selepas menentukan saiz PCB. Kemudian tentukan 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 diletak pada papan sirkuit cetak, tetapi patut diletak pada piring bawah chassis seluruh mesin, dan masalah penyebaran panas patut dianggap. Komponen panas sepatutnya jauh dari komponen pemanasan.

(4) Bentangan komponen boleh disesuaikan seperti potensimeter, kotol induksi boleh disesuaikan, kondensator pembolehubah, penyunting mikro, dll. patut mempertimbangkan keperluan struktur seluruh mesin. 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.

Menurut unit fungsi sirkuit. Apabila meletakkan semua komponen sirkuit, prinsip berikut mesti dipenuhi:

(1) Urus kedudukan setiap unit sirkuit fungsional mengikut aliran sirkuit, supaya bentangan selesa untuk sirkuit isyarat, dan isyarat disimpan dalam arah yang sama dengan yang mungkin.

(2) Ambil komponen inti setiap sirkuit fungsional sebagai pusat dan berbaring di sekelilingnya. Komponen patut diatur secara serentak, rapi dan sempit pada PCB. Minimumkan dan pendek petunjuk dan sambungan antara komponen.

(3) Untuk sirkuit yang berfungsi pada frekuensi tinggi, parameter yang disebarkan antara komponen mesti dianggap. Secara umum, litar patut diatur secara selari yang mungkin. Dengan cara ini, tidak hanya cantik. Dan mudah untuk dipasang dan menyala. Mudah untuk menghasilkan massa.

(4) Komponen yang ditempatkan di pinggir papan sirkuit biasanya tidak kurang dari 2 mm jauh dari pinggir papan sirkuit. Bentuk terbaik papan sirkuit adalah segiempat. Nisbah aspek ialah 3:2 hingga 4:3. Apabila saiz papan sirkuit lebih besar daripada 200x150 mm. Kekuatan mekanik papan sirkuit patut dipertimbangkan.

2. 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 0,05mm dan lebar 1 ~ 15mm. Dengan arus 2A, suhu tidak akan lebih tinggi daripada 3°C, oleh itu. Lebar wayar 1.5 mm boleh memenuhi keperluan. Untuk sirkuit terintegrasi, terutama sirkuit digital, lebar wayar 0.02~0.3mm biasanya dipilih. Sudah tentu, selama yang mungkin, gunakan garis lebar yang mungkin. Terutama tali kuasa dan kawat 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) Bengkok konduktor yang dicetak adalah biasanya bentuk 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. Apabila dihangatkan untuk masa yang lama, foli tembaga cenderung untuk membengkak dan jatuh. Apabila kawasan besar foli tembaga mesti digunakan, ia adalah terbaik untuk menggunakan bentuk grid. Ini membantu untuk menghapuskan gas volatili yang dijana oleh pemanasan lembaran antara foil tembaga dan substrat.

3. 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.

Ukuran anti-gangguan PCB dan sirkuit

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

1. 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.

2. Rancangan wayar tanah

Prinsip desain wayar tanah adalah:

(1) Tanah digital terpisah dari tanah analog. Jika ada sirkuit logik dan sirkuit linear di papan sirkuit, ia sepatutnya dipisahkan sebanyak mungkin. Tanah sirkuit frekuensi rendah sepatutnya ditanda secara selari pada titik tunggal sebanyak mungkin. Apabila kabel sebenar adalah sukar, ia boleh disambung sebahagian dalam siri dan kemudian mendarat dalam selari. Sirkuit frekuensi tinggi seharusnya ditanda di beberapa titik dalam siri, wayar tanah seharusnya pendek dan disewa, dan foil tanah-kawasan besar seperti grid seharusnya digunakan sekitar komponen frekuensi tinggi sebanyak yang mungkin.

(2) Kabel mendarat sepatutnya sebisak mungkin. Jika wayar tanah menggunakan garis yang sangat ketat, potensi tanah berubah dengan perubahan semasa, yang mengurangkan prestasi anti-bunyi. Oleh itu, wayar tanah patut dipetebal sehingga ia boleh melewati tiga kali semasa yang dibenarkan pada papan cetak. Jika boleh, kawat pendaratan seharusnya 2~3 mm atau lebih.

(3) Kabel mendarat membentuk loop tertutup. Untuk papan cetak yang hanya terdiri dari sirkuit digital, kebanyakan sirkuit mendarat mereka diatur dalam loops untuk meningkatkan perlawanan bunyi.

3. Memutuskan konfigurasi kondensator

Salah satu praktek konvensional penghasil PCB untuk rancangan PCB adalah untuk konfigur kapasitor penyahpautan yang sesuai pada setiap bahagian kunci papan sirkuit cetak.

Prinsip konfigurasi umum bagi kondensator penyahpautan adalah:

(1) Sambungkan kondensator elektrolitik 10 ~ 100uf di seluruh input kuasa. Jika boleh, lebih baik untuk menyambung ke 100uF atau lebih.

(2) Secara prinsip, setiap cip sirkuit terintegrasi sepatutnya dilengkapi dengan kondensator keramik 0.01pF. Jika ruang papan cetak tidak cukup, kondensator 1-10pF boleh diatur untuk setiap 4~8 cip.

(3) Untuk peranti yang mempunyai kemampuan anti-bunyi yang lemah dan perubahan kuasa besar apabila mematikan, seperti peranti penyimpanan RAM dan ROM, kondensator penyahpautan patut disambung secara langsung antara garis kuasa dan garis tanah cip.

(4) Pemimpin kapasitor tidak sepatutnya terlalu panjang, terutama untuk kapasitor bypass frekuensi tinggi.

Selain itu, dua titik berikut perlu dicatat:

(1) Apabila terdapat penghubung, relei, butang dan komponen lain dalam papan cetak. Apabila operasi mereka semua