Технология PCB - Как сконструировать панель управления PCB?

Основной процесс проектирования плат можно разделить на три этапа: проектирование схем, генерация сетевых таблиц и проектирование печатных плат. Будь то макет оборудования на доске или проводка, есть конкретные требования.

Например, во избежание помех следует по возможности избегать проводов ввода и вывода. Параллельная проводка двух сигнальных линий должна быть отделена от земной линии, а проводка двух соседних слоев должна быть как можно более вертикальной. Паразитическая связь может происходить параллельно. Линии электропитания и наземные линии должны быть, насколько это возможно, разделены на два слоя, перпендикулярные друг другу. С точки зрения онлайновой ширины широкая линия может использоваться в качестве кольца для цифровой схемы PCB, то есть заземленной сети (аналоговая схема не может быть использована таким образом), а также большой площади меди.

В следующей статье объясняется принцип панели управления микроконтроллером и некоторые детали, на которые необходимо обратить внимание при проектировании PCB.

1. Компонентная компоновка

При компоновке компонентов взаимосвязанные компоненты должны быть размещены как можно ближе. Например, генераторы часов, кристаллические генераторы и входные часы ЦП подвержены шуму, поэтому они должны быть ближе. Для устройств, подверженных шуму, схем низкого тока, схем переключателей цепей большого тока и т. Д. Держите их как можно дальше от логических схем управления и цепей хранения (ROM, RAM) автономной машины. Если возможно, эти схемы могут быть сделаны из схем. Плата, которая способствует антиинтерференционной защите, повышает надежность работы схемы.

2. Дисцептивные конденсаторы

Постарайтесь установить развязывающие конденсаторы рядом с ключевыми компонентами, такими как ROM, RAM и другие чипы. На самом деле, следы печатных плат, штыревые соединения и проводка могут содержать большие индуктивные эффекты. Большая индуктивность может вызвать серьезный шумовой всплеск переключателя на линии следа VCC. Единственный способ предотвратить пики шума переключателя на линии следа VCC - это поместить электронный развязывающий конденсатор 0,1 uF между VCC и местом питания. Если компоненты устанавливаются на поверхности платы, они могут быть прикреплены непосредственно к компоненту с помощью конденсатора чипа и закреплены на VCC - выводах. Лучше всего использовать керамические конденсаторы, так как такие конденсаторы имеют низкие электростатические потери (ESL) и высокочастотное сопротивление, а температура и время диэлектрической стабильности таких конденсаторов также очень хорошие. Старайтесь не использовать танталовые конденсаторы, поскольку они имеют более высокое сопротивление при высоких частотах.

При установке развязных конденсаторов следует обратить внимание на следующие моменты:

Электролитический конденсатор мощностью 100uF подключен к входному концу печатной платы. Если объем позволяет, чем больше емкость, тем лучше.

В принципе, рядом с каждым чипом ИС должен быть установлен керамический конденсатор 0,01 uF. Если зазор между платами слишком мал для установки, можно разместить 1 - 10 танталовых конденсаторов на каждые 10 чипов.

Для компонентов со слабой антиинтерференционной способностью и большим изменением тока при выключении, а также для компонентов хранения, таких как RAM и ROM, следует соединить развязывающие конденсаторы между линиями электропитания (Vcc) и наземными линиями.

Выводы конденсаторов не должны быть слишком длинными, особенно высокочастотные шунтирующие конденсаторы не должны иметь выводов.

3. Проектирование земной линии

В монолитной системе управления заземление имеет несколько типов, таких как системное заземление, экранированное заземление, логическое заземление, аналоговое заземление и так далее. Правильное расположение заземления будет определять помехоустойчивость платы. При проектировании заземления и заземления следует учитывать следующие вопросы:

Логическое заземление и аналоговое заземление должны быть отделены друг от друга проводами и не могут использоваться вместе. Подключите соответствующие заземления к соответствующим линиям заземления питания. При проектировании аналоговая линия заземления должна быть как можно толще, а площадь заземления зажима должна быть максимально увеличена. В целом, входные и выходные аналоговые сигналы лучше всего изолировать от микроконтроллеров с помощью оптической связи.

При проектировании печатных плат для логических схем заземление должно иметь замкнутую форму, чтобы повысить помехоустойчивость схемы.

Заземление должно быть как можно толще. Если заземление тонкое, сопротивление заземления будет большим, что приведет к изменению потенциала заземления с изменением тока, что приведет к нестабильности уровня сигнала и снижению помехоустойчивости цепи. Если пространство проводки позволяет, убедитесь, что ширина основного заземления составляет не менее 2 - 3 мм, а заземление на выводах элемента должно быть около 1,5 мм.

Обратите внимание на выбор места приземления. Когда частота сигнала на монтажной плате ниже 1 МГц, так как электромагнитная индукция между проводкой и компонентами невелика, а циклический ток, образующийся в цепи заземления, оказывает большее влияние на помехи, необходимо использовать место заземления, чтобы избежать образования контура. Когда частота сигнала на монтажной плате превышает 10 МГц, сопротивление линии заземления становится очень большим из - за очевидного индуктивного эффекта конструкции PCB, и циклический ток, образованный цепью заземления, больше не является основной проблемой. Поэтому следует использовать метод многоточечного заземления, чтобы свести к минимуму сопротивление заземления.

4. Прочее

• За исключением расположения линии электропитания, ширина линии должна быть как можно толще в зависимости от размера тока. При проектировании компоновки PCB направление проводки линии электропитания и наземной линии должно соответствовать направлению проводки линии передачи данных. Работа по проектированию PCB. Наконец, заземляющий провод закрывает место на дне платы без следов. Эти методы помогают улучшить антиинтерференционную способность схемы.

Ширина линии передачи данных должна быть как можно шире, чтобы уменьшить сопротивление. Ширина линии данных не менее 0,3 мм (12 миль), 0,46 ~ 0,5 мм (18 миль ~ 20 миль) более идеальна.

Поскольку перфорация на монтажной плате приводит к конденсаторному эффекту около 10 pF, который вызывает слишком много помех в высокочастотных схемах, количество перфораций должно быть сведено к минимуму при проектировании компоновки PCB. Кроме того, чрезмерная пористость также снижает механическую прочность платы.