Teknik PCB - Memahami prinsip desain papan PCBA

Proses asas boleh dibahagi menjadi tiga langkah: reka skematik PCB, generasi senarai jaringan, dan reka papan sirkuit cetak. Sama ada ia adalah bentangan komponen PCB di papan atau jejak PCB, dll., terdapat keperluan khusus.

Contohnya, kawat input dan output patut dihindari sebanyak mungkin untuk menghindari gangguan. Jalur selari dua garis isyarat mesti dipisahkan dengan wayar tanah, dan wayar dua lapisan bersebelahan seharusnya bertentangan satu sama lain sebanyak mungkin. Penyambungan parasitik mungkin berlaku secara selari. Kuasa dan wayar tanah sepatutnya dipisahkan menjadi dua lapisan sejauh yang mungkin untuk bertentangan satu sama lain. Dalam terma lebar baris, wayar tanah luas boleh digunakan sebagai loop untuk sirkuit digital PCB untuk membentuk rangkaian tanah (sirkuit analog tidak boleh digunakan dengan cara ini), dan kawasan besar tembaga digunakan.

Artikel berikut menjelaskan prinsip dan beberapa perincian yang perlu diperhatikan dalam rekaan PCB papan kawalan microcontroller.

1. Bentangan komponen PCB

Dalam bentangan komponen, komponen berkaitan patut ditempatkan sebanyak mungkin. Contohnya, generator jam, oscilator kristal, dan input jam CPU semua cenderung kepada bunyi, jadi mereka patut ditempatkan lebih dekat.

Untuk peranti yang cenderung kepada bunyi, sirkuit semasa PCB, sirkuit semasa yang tinggi, dll., menjauhkannya dari sirkuit kawalan logik dan sirkuit penyimpanan (ROM, RAM) mikrokawalan sebanyak mungkin. Jika mungkin, sirkuit ini boleh dibuat menjadi sirkuit. Papan, ini menyebabkan anti-gangguan dan meningkatkan kepercayaan kerja sirkuit.

2. Memutuskan kondensator

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 (ESL) yang lebih rendah 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:

3. Projek wayar tanah PCB

Dalam sistem kawalan mikrokomputer cip tunggal PCB, terdapat banyak jenis wayar tanah, seperti tanah sistem, 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 PCB, isuan berikut patut dianggap:

4. Lain

Selain bentangan garis kuasa, lebar jejak sepatutnya tebal sebanyak mungkin mengikut saiz semasa. Dalam rancangan bentangan PCB, arah laluan garis kuasa dan garis tanah patut konsisten dengan garis data. Akhirnya, gunakan wayar tanah untuk menutupi bawah papan sirkuit di mana tiada jejak. Kaedah ini semua membantu meningkatkan kemampuan anti-gangguan sirkuit.

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 0.46~0.5 mm (18 mil~20 mil) digunakan.

Oleh kerana melalui papan sirkuit akan membawa sekitar 10pF kesan kapasitasi, ini akan memperkenalkan terlalu banyak gangguan untuk sirkuit PCB frekuensi tinggi, jadi apabila merancang bentangan PCB, bilangan botol patut dikurangkan sebanyak yang mungkin. Selain itu, terlalu banyak botol juga akan mengurangi kekuatan mekanik papan sirkuit.