Технология PCB - как завод платы конструирует противопомехоустойчивые PCB

Основная задача печатной платы антипомеховой конструкции заключается в том, чтобы система или устройство не давали сбоев и не теряли работоспособность из-за внешних электромагнитных помех, и не было слишком шумных помех внешним границам, чтобы не влиять на нормальную работу других систем или устройств. Поэтому улучшение антиинтерференционной способности системы также является важной частью ее конструкции.

Краткое описание принципов проектирования схем защиты от помех:

1. Конструкция шнура питания

Выберите правильный источник питания;

Постарайтесь расширить шнур питания;

Убедитесь, что шнур питания, направление нижней линии и направление передачи данных совпадают;

Используйте компоненты для защиты от помех;

Добавьте развязывающий конденсатор (10п½100 мкФ) к входу питания.

2.Конструкция провода заземления

Разделите аналоговое и цифровое заземление;

Старайтесь использовать одноточечное заземление;

Попробуйте расширить провод заземления;

Подключите чувствительную схему к стабильному источнику опорной земли;

Дизайн перегородок панели печатной платы, чтобы отделить высокополосную шумовую цепь от низкочастотной цепи;

Минимизация площади контура заземления (контур, образующийся при возврате всех устройств на землю после заземления, называется "контур заземления").

3.Конфигурация компонентов

Не используйте слишком длинные параллельные сигнальные линии;

Убедитесь, что тактовый генератор, кристаллический генератор процессора и ввод часов как можно ближе к печатной плате, находится вдали от других низкочастотных компонентов;

Компоненты должны располагаться вокруг основных компонентов, а длина выводов должна быть сведена к минимуму;

Расположение перегородок панели печатной платы;

Учитывайте расположение и направление печатной платы в шасси;

Укоротите провода между высокочастотными компонентами.

4.Конфигурация развязывающих конденсаторов

Добавьте конденсатор заряда и разряда (10 мкФ) на каждые 10 интегральных схем;

Свинцовые конденсаторы используются для низких частот, а чип-конденсаторы - для высоких частот;

На каждую интегральную микросхему должен быть установлен керамический конденсатор емкостью 0,1 мкФ;

Антишумовая способность слабая, поэтому для устройств с большими изменениями мощности при выключении следует добавлять высокочастотные развязывающие конденсаторы;

Не используйте общие проходы между конденсаторами;

Выводы развязывающего конденсатора не должны быть слишком длинными.

5.Принципы снижения уровня шума и электромагнитных помех

Старайтесь использовать линию сгиба под углом 45° вместо линии сгиба под углом 90° (чтобы минимизировать внешнее излучение и связь высокочастотных сигналов);

Используйте последовательное сопротивление для уменьшения скорости скачка фронта сигнала схемы;

Корпус кварцевого генератора должен быть заземлен;

Не подключайте неиспользуемые цепи;

Когда часы расположены перпендикулярно линии ввода-вывода, помехи невелики;

Старайтесь, чтобы электродвижущая сила вокруг часов стремилась к нулю;

Цепь привода IO находится как можно ближе к краю печатной платы;

Любой сигнал не должен образовывать петлю;

Для высокочастотных плат нельзя игнорировать распределенную индуктивность конденсатора, равно как и распределенную емкость индуктора;

Обычно линия питания и линия переменного тока должны находиться на другой плате, чем сигнальная линия, насколько это возможно.

6.Другие принципы проектирования

Неиспользуемые выводы КМОП должны быть соединены с землей или источником питания (обычно напрямую соединенным с землей) через резистор;

Используйте RC-цепь для поглощения тока разряда реле и других оригинальных компонентов;

Добавление подтягивающего резистора 10кО© на шину полезно для защиты от помех;

Использование полного декодирования обеспечивает лучшую защиту от помех;

Компонентам не нужны контакты для подключения к источнику питания через резистор 10k;

Шина должна быть как можно короче и стараться сохранять одинаковую длину;

Проводка между двумя слоями должна быть как можно более вертикальной;

Избегайте чувствительных компонентов с нагревательными элементами;

Передняя сторона прокладывается горизонтально, обратная сторона расположена вертикально. Если позволяет место, утолщение проводов тем лучше (только провод заземления и провод питания);

Чтобы иметь хорошую линию заземления, пробуйте линию фронта и используйте заднюю сторону в качестве линии заземления;

Соблюдать достаточное расстояние, Пример импорта и вывода фильтра, между входом и выходом оптопары, линией электропитания переменного тока и слабой сигнальной линией и т.д.;

Длинная линия плюс фильтр низких частот. Трасса должна быть как можно короче, А длинная линия должна быть вставлена в разумное положение с, RC, или LC фильтром нижних частот;

За исключением провода заземления, если можно использовать тонкие провода, пожалуйста, не используйте грубые провода.

7.ширина и ток проводки

Как правило, ширина не должна быть меньше 0,2 мм (8 мил);

Для высокоплотных и высокоточных печатных плат расстояние между проводами и ширина линии обычно составляют 0,3 мм (12 мил);

При толщине медной фольги около 50 мм ширина провода 1555х15х15х15х15х1,5 мм (60 мил) = 2A;

Общая площадь обычно составляет 80 мкм, и больше внимания следует уделять приложениям с микропроцессорами.

8.Шнур питания

Шнур питания должен быть как можно короче, прямая линия, предпочтительно в форме дерева, не цикл.

9. Макет

Сначала определите размер печатной платы. Если размер печатной платы слишком велик, линия печати будет длинной, импеданс увеличится, помехоустойчивость снизится, а стоимость также возрастет; если размер печатной платы слишком мал, теплоотвод будет плохим, соседняя линия будет подвержена помехам.

После определения размера печатной платы определите расположение специальных компонентов. Наконец, в соответствии с функциональными узлами схемы, располагаются все ее части.

При определении расположения специальных компонентов следует соблюдать следующие принципы:

Старайтесь максимально сократить проводку между высокочастотными компонентами, минимизируя их распространение и помехи электромагнитного характера. не должны располагаться слишком близко, входной и выходной компоненты должны находиться как можно дальше.

Между некоторыми компонентами или проводами может быть высокая разность потенциалов, необходимо увеличить расстояние между ними, чтобы избежать случайного короткого замыкания, вызванного разрядом. Компоненты с высоким напряжением должны быть расположены как можно дальше в местах, до которых нелегко дотянуться руками во время отладки.

Детали весом более 15 г должны быть закреплены скобами, а затем приварены. Эти крупные компоненты тяжелые и выделяют большое количество тепла, поэтому их не следует устанавливать на печатные платы, а нужно монтировать на нижнюю пластину шасси всей машины, Охлаждение также должно быть учтено. Тепловые компоненты должны находиться вдали от нагревающихся компонентов.

Расположение регулируемых компонентов, таких как потенциометры, регулируемые индуктивности, переменные конденсаторы и микропереключатели, должно учитывать требования к конструкции всей машины. Если они регулируются внутри машины, их расположение должно быть удобным для регулировки на печатных платах; если они регулируются снаружи машины, их положение должно соответствовать положению ручки регулировки на панели шасси.

Позиция, занимаемая позиционным отверстием печатной платы и фиксированным кронштейном, должна быть зарезервирована. все части схемы расположены в соответствии с функциональными блоками схемы, должны быть соблюдены следующие принципы:

Расположение каждого функционального блока схемы в соответствии с потоком цепи, удобство обработки сигнала, сигнал в том же направлении.

Возьмите основной компонент каждой функциональной схемы в качестве центра и выложите вокруг него. сборки должны быть равномерно, аккуратно и компактно расположены на печатной плате. минимизировать и.

Для того чтобы схема работала на высокой частоте, необходимо учитывать параметры распределения компонентов. Как правило, по возможности параллельное расположение цепей. такой, он не только красив, но и прост в монтаже и сварке. Его легко производить серийно.

Элемент, расположенный на краю платы, обычно находится на расстоянии не менее 2 мм от края платы. оптимальная форма платы - прямоугольник. Соотношение сторон - от 3:2 до 4:3. размер платы - более 200х1.

Вот как завод по производству плат проектирует помехоустойчивые печатные платы. Ipcb также предоставляет производителей печатных плат, технологии производства печатных плат и так далее.