Технология PCB - Как сделать антиинтерференционную конструкцию платы?

Краткое изложение принципов проектирования платы против помех:

1. Конструкция линий электропитания

(1) Выбор подходящего источника питания;

(2) Максимально расширить линии электропитания;

(3) Обеспечить, чтобы направление линии электропитания, нижняя линия и направление передачи данных были одинаковыми;

(4) Использование антиинтерференционных компонентов;

(5) Добавьте развязывающие конденсаторы (10 ~ 100UF) к входу питания.

2. Конструкция заземления

(1) Имитационное и цифровое являются отдельными;

(2) Использование, насколько это возможно, одноточечного заземления;

(3) Максимально широкое заземление;

(4) Подключение чувствительных цепей к стабильному источнику отсчета заземления;

(5) Дизайн раздела PCB - платы, отделяющий шумовые схемы высокой полосы пропускания от низкочастотных схем;

(6) Минимизировать площадь контура заземления (после заземления всех устройств путь, образованный возвращением всех устройств к заземлению источника питания, называется « контур заземления»).

3.Конфигурация компонентов

(1) Не иметь слишком длинных параллельных сигнальных линий;

(2) Убедитесь, что генераторы часов PCB, кристаллические генераторы и входные клеммы часов CPU расположены как можно ближе, вдали от других низкочастотных устройств.

(3) Компоненты должны быть расположены вокруг основных компонентов, длина провода должна быть как можно короче;

(4) Размещение разделов PCB - панелей;

(5) Рассмотрим положение и направление PCB - панели в корпусе;

(6) Сокращение проводов между высокочастотными компонентами.

4. Конфигурация развязанных конденсаторов

(1) Добавление одного зарядно - разрядного конденсатора (10 UF) на каждые 10 интегральных схем;

(2) конденсаторы на выводах используются для низких частот, а конденсаторы на чипах - для высоких частот;

(3) Каждый интегральный чип должен быть оснащен керамическим конденсатором 0,1 УФ;

(4) Устройства со слабой антишумовой способностью и большим изменением мощности при выключении должны добавлять высокочастотные развязывающие конденсаторы;

(5) Между конденсаторами не должно быть общих отверстий;

(6) Вывод развязывающего конденсатора не должен быть слишком длинным.

Принципы снижения шума и электромагнитных помех

(1) Максимально возможное использование ломаной линии 45° вместо ломаной линии 90° (для сведения к минимуму внешней эмиссии и связи высокочастотных сигналов);

(2) Использование последовательного сопротивления для снижения скорости скачка на краю сигнала схемы;

(3) Корпус кварцевого кристаллического генератора должен быть заземлен;

(4) Не покидайте неиспользованные схемы;

(5) В то время, когда часы перпендикулярны линии IO, помехи меньше;

(6) Попытайтесь свести всепогодную электрическую силу к нулю;

(7) схема привода IO находится как можно ближе к краю PCB;

(8) Никакие сигналы не должны образовывать кольцевое кольцо;

(9) Для высокочастотных пластин распределительная индуктивность конденсатора не может быть проигнорирована, распределительная емкость индуктивности не может быть проигнорирована;

(10) Как правило, линии электропитания и переменного тока должны быть, насколько это возможно, на разных панелях с сигнальными линиями.

6. Другие принципы проектирования

(1) Неиспользованные штыри CMOS должны быть заземлены или питаться через резистор;

(2) использовать RC - схемы для поглощения разрядного тока реле и других оригиналов;

(3) Увеличение сопротивления верхнего натяжения около 10k на шине помогает бороться с помехами;

(4) Использование полного декодирования имеет лучшую помехоустойчивость;

(5) Эти компоненты подключаются к источнику питания с помощью 10K - резистора без выводов;

(6) Шины должны быть как можно короче и как можно длиннее;

(7) Проводка между двумя слоями должна быть как можно более вертикальной;

(8) Избегать использования чувствительных компонентов с нагревательными компонентами;

(9) Передняя сторона - горизонтальная проводка, а обратная - вертикальная. Как только пространство позволяет, чем толще проводка, тем лучше (только наземные и силовые линии);

(10) Должен быть хороший заземление, насколько это возможно, проводка спереди и использовать заднюю часть в качестве заземления;

(11) Поддерживать достаточное расстояние, например вход и выход фильтра, вход и выход оптической связи, линии электропитания переменного тока и линии слабого сигнала.

(12) Длинные линии плюс низкочастотные фильтры. Следы должны быть как можно короче, а длинные линии, которые должны быть взяты, должны быть вставлены в разумное положение низкочастотного фильтра C, RC или LC;

(13) За исключением заземления, если можно использовать тонкие линии, не используйте толстые линии.

7. Линия электропитания

Линия электропитания должна быть как можно короче и быть прямой, предпочтительно в форме дерева, а не кольца.

8. Расположение

Во - первых, рассмотрим размеры PCB. Когда размер PCB слишком большой, печатная линия будет длинной, сопротивление будет увеличиваться, антишумовая способность будет уменьшена, стоимость также увеличится; Если размер PCB слишком мал, охлаждение не очень хорошо, и соседние линии могут быть легко нарушены.

После определения размера PCB определяется местоположение специальных компонентов. Наконец, в соответствии с функциональным блоком схемы, все компоненты схемы были распределены.

При определении местоположения специальных компонентов должны соблюдаться следующие принципы:

(1) Сведение к минимуму проводов между высокочастотными элементами, сведение к минимуму их параметров распределения и взаимных электромагнитных помех. Уязвимые компоненты не должны быть слишком близки друг к другу, а входные и выходные компоненты должны быть как можно дальше.

(2) Возможна высокая разность потенциалов между некоторыми частями или проводами, и расстояние между ними должно быть увеличено, чтобы избежать случайного короткого замыкания, вызванного разрядом. Элементы с высоким напряжением должны быть расположены, насколько это возможно, в местах, к которым руки не могут легко добраться во время отладки.

(3) Компоненты весом более 15 г должны быть закреплены с помощью кронштейна, а затем сварены. Компоненты, которые являются крупными, тяжелыми и производят большое количество тепла, не должны устанавливаться на печатных платах, а должны устанавливаться на днище коробки всей машины с учетом проблемы охлаждения. Тепловые элементы должны быть удалены от нагревательных элементов.

(4) Компоновка регулируемых элементов, таких как потенциометры, регулируемые индукторы, переменные конденсаторы, микропереключатели, должна учитывать структурные требования всей машины. При внутренней настройке машины ее следует поместить на легко настраиваемую печатную плату; При внешней настройке машины ее положение должно соответствовать положению ручки регулировки на панели коробки.

(5) Место, занимаемое отверстием для определения местоположения печатной пластины и неподвижным кронштейном, должно быть зарезервировано.

9. Подключение.

Принцип подключения следующий:

(1) Провода, используемые для входных и выходных зажимов, должны стараться избегать соседних и параллельных. Лучше всего добавить заземление между проводами, чтобы избежать обратной связи.

(2) Минимальная ширина печатного провода в основном определяется прочностью сцепления между проводом и изоляционной базой и значением тока, протекающего через них. Когда толщина медной фольги составляет 0,05 мм, а ширина - от 1 до 15 мм, при прохождении тока 2А температура не будет выше 3 °C, поэтому ширина линии 1,5 мм может соответствовать требованиям.

Для интегральных схем, особенно цифровых, обычно выбирается ширина линии от 0,02 до 0,3 мм. Конечно, как можно дольше, используя максимально широкий кабель, особенно силовые кабели и кабели заземления. Минимальное расстояние между проводами определяется главным образом сопротивлением изоляции и напряжением пробоя между проводами в худшем случае. Для интегральных схем, особенно цифровых, интервал может быть небольшим до 5 - 8 мм, если технология позволяет.

(3) Углы печатных проводников обычно дугообразны, а прямые или угловые могут влиять на электрические свойства в высокочастотных схемах. Кроме того, старайтесь избегать использования большой площади медной фольги, иначе медная фольга будет расширяться и выпадать при длительном нагревании. Когда требуется большая площадь медной фольги, лучше использовать форму сетки. Это поможет устранить летучие газы, образующиеся при нагревании клея между медной фольгой и фундаментом.

10. Прокладка

Центральное отверстие сварочного диска немного больше диаметра провода устройства. Если сварочный диск слишком большой, легко сформировать поддельный припой. Внешний диаметр диска D обычно не меньше (D + 1.2) мм, где D является диаметром выводов. Для цифровых схем высокой плотности минимальный диаметр сварного диска может быть (d + 1.0) мм.

11.PCB и защита цепей от помех

Антиинтерференционная конструкция печатных плат тесно связана с конкретными схемами. Здесь представлены только несколько общих мер по антиинтерференционному проектированию PCB.

12. Конструкция линий электропитания

В зависимости от размера тока печатной платы, максимально увеличить ширину линии электропитания, чтобы уменьшить сопротивление контура. В то же время направление линии электропитания и наземной линии совпадает с направлением передачи данных, что помогает повысить устойчивость к шуму.

13. Конфигурация развязанных конденсаторов

Одним из традиционных методов проектирования PCB является установка соответствующих развязывающих конденсаторов в каждой ключевой части печатной платы.