PCB tasarladığımızda genellikle internette bulunan tecrübelere ve yeteneklere güveniyoruz. Her PCB tasarımı özel bir uygulama için iyileştirilebilir ve genellikle tasarım kuralları sadece hedef uygulamasına uygulanabilir. Örneğin, analog-digital dönüştürücü PCB kuralları RF PCBS'e uygulanmıyor ve tersine. Ancak bazı rehberler her PCB tasarımına evrensel olarak kabul edilebilir. Burada, bu eğitimde, PCB tasarımı önemli olarak geliştirebilecek bazı temel sorular ve numaralar kaplayacağız.
Güç ve sinyal dağıtımı
Bölüm her elektrik tasarımın anahtar elementidir. Tüm komponentlerin çalışma gücüne bağlı. Tasarınıza bağlı, bazı komponentler güç bağlantıları olabilir, aynı tahtada bazı komponentler kötü güç bağlantıları olabilir. Örneğin, eğer tüm komponentler tek kablo tarafından gücü altında olsaydı, her komponent için farklı impedans izlenmiş olurdu, ve bunun sonucu birçok temel kayıtlarına neden olurdu. Örneğin, eğer iki ADC devresiniz varsa, birinin başlangıcında, birinin sonunda ve ikisi de ADC dış voltajı okuyacak, her analog devre kendisine göre farklı bir potansiyel okuyacak.
Elektrik dağıtımı üç mümkün yolla toplayabiliriz: tek nokta kaynağı, yıldız kaynağı ve çoklu nokta kaynağı.
(a) Tek nokta enerji temsili: Her komponentin enerji temsili ve yerel kabloları birbirinden ayrılır. Tüm komponentlerin güç kabloları sadece tek bir referans noktasında buluşur. Tek nokta güç için uygun olarak kabul edilir. Ancak bu karmaşık veya büyük/orta projeler için olamaz.
(b) Star source: Star source can be regarded as an improvement on a single point source. It is different because of its key feature: the wiring length between components is the same. Star connections are commonly used for complex high-speed signal boards with various clocks. In a high-speed signal PCB, the signal usually comes from the edge and then goes to the center. All signals can be transmitted from the center to any region of the board, and there is a delay between regions.(c) Çok nokta kaynakları: herhangi bir durumda fakir olarak kabul edilir. Ancak her devrede kullanmak kolay. Birçok nokta kaynakları komponentler arasında ve ortak impedance bağlantısı arasında referans farklılıklarını üretebilir. Bu tasarım stili de yüksek değiştirme IC, saat ve RF devrelerinin bağlantılarını paylaşan yakın devrelere sesi tanıtmasına izin verir.
Elbette, günlük hayatlarımızda her zaman bir tür dağıtım olmayacağız. Biraz nokta kaynakları çoklu nokta kaynakları ile karıştırırken bir kompromis başarılabilir. Analog hassas aygıtlar ve yüksek hızlı/RF sistemlerini bir noktada yerleştirebilirsiniz ve diğer tüm hassas periferileri bir noktada yerleştirebilirsiniz.
Güç uçağı
Hiç güçlü bir uçak kullanmamız gerektiğini merak ettiniz mi? Cevap evet. Güç kurulu, güç transfer ve gürültü düşürme yollarından biridir. Elektrik uça ğı toprak yolunu kısaltır, induktansını azaltır ve elektromagnetik uyumluluğu (EMC) performansını geliştirir. İki güç uçağı sayesinde, paralel tabak boşaltma kapasitörü ses yayılmasını engellemek için yaratılır.
Güç tahtası da açık bir avantajı var: büyük bölgesi yüzünden daha büyük akışın geçmesini sağlar, bu yüzden PCB'nin operasyon s ıcaklığı menzilini arttırır. Fakat lütfen unutmayın: elektrik katmanı operasyon sıcaklığını geliştirebilir, ama fırlatma da düşünmeli. İzleme kuralları IPC-2221 ve IPC-9592 tarafından verildir.
RF kaynakları (ya da yüksek hızlı sinyal uygulaması) ile PCBS için board performansını geliştirmek için tam bir temel olmalısınız. Sinyaller farklı uçaklarda olmalı ve iki katla ikisinin ihtiyaçlarını yerine getirmek neredeyse imkansız. Eğer düşük karmaşıklıkla anten veya RF tahtasını tasarlamak istiyorsanız, iki katı kullanabilirsiniz.
Karışık sinyal tasarımlarında, üreticiler genellikle dijital topraktan analog toprak ayrılmasını tavsiye ediyor. Duygusal analog devreler yüksek hızlı değişikliklere ve sinyallere dayanabilir. Eğer analog ve dijital yerleştirme farklıysa, yerleştirme uçağı ayrı olacak. Ancak, bu durumda böyle zorluklar var. Yeri bölüştüren kısa konuşma ve dönüş alanına dikkat vermeliyiz. Aşağıdaki çizgi iki ayrı yerleştirme uçağının örneğini gösterir. Sol tarafta, dönüş akışı sinyal çizgisinin doğrudan geçemez, yani dönüş bölgesi sağ tarafta dönüş bölgesi yerine görünüyor.