PCB Blogu - PCB tahta düzenleme yetenekleri, akıllı mühendisler anlıyor.

PCB tahtası, also known as printed circuit board (Printed Circuit Board), elektronik komponentler arasındaki devre bağlantısını ve fonksiyonu, Ayrıca güç devre tasarımının önemli bir parçası. Bugün, bu makale temel kuralları PCB tahtası düzenleme ve düzenleme.

1. Komponent Tizilimi temel Kuralları

1) devre moduluna göre, aynı fonksiyonun bir modul denildiğini fark eden bağlı devre, devre modulundaki komponentler en yakın konsantrasyonun prensipini kabul etmeli, dijital devre ve analog devre aynı zamanda ayrılmalı;

2) Yerleştirme delikleri ve standart delikleri gibi 1,27mm içinde komponentleri ve aygıtları dağıtmayın ve 3,5mm (M2.5 için) ve 4mm (M3 için) çukurların etrafında dağıtmayın.

3) Ufqiy yükselmiş direktörler, induktörler (eklentiler) ve elektrolik kapasitörler, dalga çözülmesinden sonra viallar ve komponent kabuğu arasındaki kısa devrelerden kaçınmak için fırlatıcı yerleştirmekten kaçın;

4) Komponentünün dışındaki ve masanın kenarının arasındaki mesafe 5 mm;

5) Yükselmiş komponentin dışındaki tarafından ve yakın bağlanmış komponentin dışındaki tarafından uzak 2 mm'den daha büyük;

6) Metal kabuk komponentleri ve metal parçaları (kaldırma kutuları, etc.) diğer komponentlere dokunamazlar ve yazılmış çizgiler ve parçalara yakın olamazlar ve uzay 2 mm'den daha büyük olmalı. Yerleştirme deliklerinin, daha hızlı yerleştirme deliklerinin, tabaktaki elliptik deliklerin ve diğer kare deliklerinin boyutluğu platenin kenarından 3mm'den daha büyük;

7) Sıcaklama elementi kablo ve termal elemente yakın olamaz; yüksek ısıtma elementi eşit dağıtılmalı;

8) The power socket should be arranged around the printed board as much as possible, and the bus bar terminals connected to the power socket should be arranged on the same side. Bu çoraplar, bağlantıların çözümünü kolaylaştırmak için güç çorapları ve diğer çözümlenmiş bağlantıları düzenlemek için özel ilgilenmelidir. Elektrik çoraplarının ve karıştırma bağlantılarının ayarlama yerini güç eklentilerinin girmesini ve silmesini kolaylaştırmak için düşünmeli;

9) Diğer komponentlerin düzenlenmesi: Tüm IC komponentleri tek tarafından düzenlenmiş, polar komponentleri polaritilerle açıkça işaretlenmiş ve aynı basılı tahtadaki polaritet işaretleri iki yönden fazla olmamalı. İki yöntem göründüğünde, iki yöntem birbirlerine dikkatli.

10) Tahtadaki düzgün yoğunluğu olmalı ve yoğunluğun farkı fazla büyük olduğunda, acı bakra yağmurla dolu olmalı ve acı boyutları 8milden fazla (ya da 0,2mm) olmalı;

11) Kıpırdamların üzerinde delikler olmaması gerekiyor, böylece solder pastasını kaybetmek ve komponentleri çözülmek için. Önemli sinyal çizgileri soket çizgileri arasında geçmesine izin verilmez;

12) Çanta bir tarafta, karakter yöntemi aynı ve paketleme yöntemi aynı;

13) Polyarlıklı aygıtlar için aynı tahtada polyarlık işaretlemenin yöntemi mümkün olduğunca uygun olmalı.

2. Komponent düzenleme kuralları

1) Dönüş alanı PCB tahtasının kenarından 1 mm'den az veya eşittiği bölgede ve yükleme deliğinin çevresinde 1 mm içinde sürüşme yasak edildi;

2) Güç satırı mümkün olduğunca geniş olmalı ve 18 milden az olmamalı; sinyal çizgi genişliği 12 milden az olmamalı; cpu girdi ve çıkış çizgileri 10 mil (ya da 8 mil) altında olmamalı; sınır boşluğu 10 milden az olmamalı;

3) delikten normal 30 milden az değil;

4) Çiftli çizgi: 60mil patlama, 40mil aperture; 1/4W direksiyonu: 51*55mil (0805 yüzey dağ); 62mil çizgi, 42mil aperture; elektrodelsiz kapasitör: 51*55mil (0805 yüzey dağ); Çizgilerde, patlama 50mil ve apertur 28 mil.

5) Elektrik kablosu ve yeryüzü kablosu mümkün olduğunca radial olmalı ve sinyal kablosu dönmemeli.

3. Karşılaşma yeteneğini ve elektromagnet uyumluluğunu nasıl geliştirmek

İşlemciler ile elektronik ürünler geliştirildiğinde karşılaşma yeteneğini ve elektromagnet uyumluluğunu nasıl geliştirmek?

3.1 The following systems should pay special attention to anti-electromagnetic interference:

1) Mikrokontrolör saat frekansı özellikle yüksek ve otobüs döngüsü özellikle hızlı.

2) Sistem yüksek güç, yüksek akımlı sürücü devreleri, yani spark-generator relay, yüksek akımlı değişiklikler, etc.

3) Zayıf analog sinyal devreleri ve yüksek A/D dönüştürme devreleri olan sistemler.

3.2 Sistemin elektromagnetik etkileşim kapasitesini arttırmak için aşağıdaki ölçüler alın:

1) Daha düşük frekans ile mikrokontrolör seçin: Daha düşük dış saat frekansıyla bir mikrokontrolör seçilmesi sesi etkili düşürebilir ve sistemin karşılaşma yeteneğini geliştirebilir. Aynı frekans kare dalgaları ve sinus dalgaları, kare dalgalarındaki yüksek frekans komponentleri sinus dalgalarından daha fazlasıdır. Ekran dalgasının yüksek frekans komponentinin genişliği temel dalgasından daha küçük olsa da, frekansiyonun yüksekliğinde, yayılması ve ses kaynağı olması daha kolaydır. Mikrokontrolör tarafından oluşturduğu etkileşimli yüksek frekans sesi saat frekansından yaklaşık 3 kat daha yüksek.

2) Sinyal transmisinin bozukluğunu azaltın

Mikrokontrolörler genellikle yüksek hızlı CMOS teknolojisi kullanarak üretiliyor. Sinyal girdi terminalinin statik girdi akışı 1mA ile yaklaşık, girdi kapasitesi 10PF ile yaklaşık, girdi impedance çok yüksektir ve yüksek hızlı CMOS devresinin çıkış terminalinde önemli bir yük kapasitesi var, yani önemli bir çıkış değeri. Uzun çizgi giriş sonuna yaklaşık yüksek giriş impedansıyla yönlendirildiğinde, bu sinyal bozukluğuna sebep olacak ve sistem sesini arttıracaktır. Tpd>Tr'de, bir transmis satırı sorunu oluşturur ve sinyal refleksiyonu ve impedance eşleşmesi gibi sorunlar düşünmeli. Bastırılmış devre masasındaki sinyalin erteleme zamanı, bastırılmış devre masasındaki maddelerin dielektrik konstantiyle ilişkilendir. Yaklaşık olarak yazılmış tahtadaki sinyal transmisi hızı yaklaşık 1/3 ile 1/2 ışık hızının olduğu düşünebilir. Mikrokontrolörlerden oluşan sistemdeki genelde kullanılan mantıklı telefon komponentlerin Tr (standart erteleme zamanı) 3 ve 18 arasında. Bastırılmış devre tahtasında, sinyal 7 W direktörü ve 25 cm uzun bir ipucu geçiyor ve kablo erteleme zamanı yaklaşık 4~20'nin arasında. Bu demek oluyor ki, sinyalin basılı devre üzerinde oluştuğu kadar kısa sürece 25 cm'den fazlası olmamalı. And the number of vias should be as few as possible, no more than 2. When the rise time of the signal is faster than the delay time of the signal, it is processed according to fast electronics. Bu sırada, iletişim hattının imfaz uygulaması düşünmeli. Td>Trd'in durumu kaçınmalıdır. Yazılı devre tahtası daha büyük, sistem hızı daha hızlı.

3) Sinyal çizgileri arasındaki karmaşık araştırmaları azaltın: A noktasında Tr'ın yükselmesi zamanıyla bir adım sinyali B'nin önüne gönderildi. AB çizgisindeki sinyalin erteleme zamanı Td'dir. B noktasına ulaştıktan sonra sinyalin önüne göndermesi yüzünden D noktasında, B noktasına ulaştıktan sonra sinyalin yansıması ve AB çizginin ertelemesi yüzünden, Tr genişliği ile sayfa puls sinyali Td zamanından sonra etkilenecek. AB'deki sinyalin yayılması ve yansıması nedeniyle AB çizgisindeki sinyalin iki kez genişliğinden olumlu puls sinyali oluşturulmuş. Bu sinyaller arasındaki karşılaştırma. İlişkilendirme sinyalinin gücü C noktasındaki sinyal di/at ile bağlantılı. Bu, çizgiler arasındaki mesafe ile bağlantılı. İki sinyal çizgileri çok uzun olmadığında AB'de görülen şey iki puls süper pozisyonudur. CMOS süreç tarafından üretilen mikrokontrolörler yüksek girdi impedansı, yüksek ses ve yüksek ses toleransi vardır. Dijital devreler 100~200mv sesi yükseliyor ve işlerine etkilemiyor. Eğer figürdeki AB çizgi analog bir sinyal olursa, bu tür araştırmalar doğurmaz olur. Örneğin, basılı devre tahtası dört katı tahtası olduğunda, bunların birisi büyük bir alan, ya da çift taraf bir tahtası, sinyal çizgisinin tersi tarafı büyük alan bir alan olduğunda, sinyaller arasındaki karşılaşma düşürülecek. The reason is that the large area of ground reduces the characteristic impedance of the signal line, and the reflection of the signal at the D end is greatly reduced. Özellikle impedans ortamın dijalektrik konstantlerinin karesine tersiyle proporcional ve ortamın kalınlığının doğal logaritmi ile proporcional. Eğer AB çizgi bir analog sinyal olursa, dijital devre sinyal çizginin CD'den AB'ye karıştırılmasını engellemek için AB çizginin altında büyük bir alan olmalı ve AB çizginin CD çizgisine kadar uzaktan 2~3 kat daha büyük olmalı AB çizginin ve yerin arasındaki uzaktan. Bölümcü kalkanlar kullanılabilir ve sol ve sağ tarafta liderin ön birliğiyle ayarlanır.

4) Güç tasarımından sesi azaltın

While supplying energy to the system, the power supply also adds its noise to the power supply being supplied. Dönüştürücü mikrokontrolörün diğer kontrol hatları dış sesle kolayca rahatsız edilir. Izgaradaki güçlü rahatsızlıklar elektrik temsili üzerinden devre girer. Hatta bateri güçlü sistemlerde bile, bateri kendisi yüksek frekans sesi var. Analog devrelerde analog sinyaller enerji kaynaklarından karıştırmaya daha rezil oluyor.

5) Bastırılmış devre tahtalarının ve komponentlerin yüksek frekans özelliklerine dikkat et

Yüksek frekans durumunda, basılı devre tahtasında dağıtılmış ipuçların, vialar, dirençlerin, kapasitörlerin ve bağlantıların kapasitesi ihmal edilemez. Kapacitörün dağıtılmış indukatörü ihmal edilemez ve indukatörün dağıtılmış kapasitesi ihmal edilemez. Saldırı yüksek frekans sinyalinin yansımasını üretir ve başkanın dağıtılmış kapasitesi bir rol oynar. Ses frekansiyonun uyumlu dalga uzunluğunun 1/20'den büyük olduğunda, anten etkisi oluşturulacak ve sesi ön tarafından yayılacak. Bastırılmış devre tahtasının vialları 0,6pf kapasitesine neden oluyor. Tümleşik bir devreye sahip olan paketleme materyali 2~6pf kapasitesini tanıtıyor. Bir devre tahtasında 520nH'in dağıtılmış bölünmesi olan bir bağlantı. 4~18nH dağıtılmış induktans olan iki satır 24-pin IC soketi. Bu küçük dağıtım parametreleri düşük frekanslarda mikro kontrol sistemlerinin bu çizgisi için değersizdir; Hızlı sistemlere özel dikkat vermelidir.

6) Component layout should be reasonably partitioned

Bastırılmış devre tahtasında düzenlenen komponentlerin pozisyonu elektromagnet karşılığının problemini tamamen düşünmeli. İlk prensiplerden birisi, komponentler arasındaki sürücüler mümkün olduğunca kısa olmalı. In the layout, the analog signal part, the high-speed digital circuit part, and the noise source part (such as relays, high-current switches, etc.) should be reasonably separated, so that the signal coupling between them is .

G Yer kablosunu yönet

Bastırılmış devre tahtaları, güç ve yer kabloları önemlidir. Elektromagnetik araştırmalarını üstlenmek için, ana anlamlar yerleştirmek. Çift tarafta paneli için yeryüzü kablo düzeni çok özel. Tek nokta temizleme yöntemini kabul etmek üzere, elektrik temizleme ve toprak elektrik temizlerinin her iki tarafından yazılmış devre tahtasıyla bağlantılı, elektrik temizlemesi için bir bağlantıyla ve yerde bir bağlantı var. Bastırılmış devre tahtasında, çoklu dönüş yeryüzü kabloları olmalı ve bunlar geri güç tasarımının bağlantısında toplanılacak, yani "tek nokta temsil" denilen bir yerdir. Böyle denilen analog toprak, dijital toprak ve yüksek güç cihazı topraklarının ayrılması demek oluyor. Bütün bunlar bu toprak noktasına toplanılır. Bastırılmış devre tahtasından başka sinyallerle bağlanırken korunan kablolar genelde kullanılır. Yüksek frekans ve dijital sinyaller için korunan kabel iki tarafta yerleştirildi. Düşük frekans analog sinyalleri için gemi kabloları bir sonda yerleştirilmeli. Özellikle yüksek frekans gürültüsü olan gürültüye ve karışıklığa ve devrelere çok hassas olan devreler metal kapağıyla korunmalıdır.

7) Kıpırdama kapasitelerini iyi kullanın

İyi bir frekans çözümleme kapasitörü 1GHZ'e kadar yüksek frekans komponentlerini kaldırabilir. Keramik çip kapasiteleri veya çokatı keramik kapasiteleri yüksek frekans özellikleri daha iyi. Bastırılmış devre tahtasını tasarladığında, her integral devre ve toprak enerji tasarımı arasında bir devre kapasitörü eklenmeli. Çıkarma kapasitörü iki fonksiyonu var: bir taraftan, birleşmiş devreğin enerji depolama kapasitörüdür, kapıyı açmak ve kapatmak sırasında integral devreğin yükleme ve taşıma enerjisini sağlar ve süpürler. Diğer taraftan, cihazın yüksek frekans sesini geçiyor. Dijital devreyedeki tipik çözümleme kapasitörü 0.1uf. Dönüştürme kapasitörü 5nH'in dağıtılmış bir indukatörü ve paralel resonans frekansiyonu 7MHz'e yaklaşık, yani 10MHz'in altında gürültü için iyi bir deşiklik etkisi vardır. Ses çok çalışmıyor. 1uf, 10uf kapasitörü, paralel rezonans frekansı 20MHz üzerinde, yüksek frekans sesini çıkarmanın etkisi daha iyi. Güç tahtada gidiyor ve 1uf veya 10uf yüksek frekans kapasitörü sık sık faydalı, hatta bateri güçlü sistemlerin bile buna ihtiyacı var. Her 10 bölümü birleştirilmiş devrelerin bir yükleme ve taşıma kapasitesini, ya da depolama ve taşıma kapasitesini eklemeli ve kapasitörün büyüklüğü 10uf olabilir. Elektrolik kapasitörler kullanılmaz. Elektrolitik kapasentörler Pu filmi iki katı ile doldurulmuş. Bu çevrili yapı yüksek frekanslarda etkileyici olarak davranır. Karbonatlı kapasitörler veya polikarbonatlı kapasitörler kullanın. Kapanstör değerini çözmek seçimi sıkı değildir, C=1/f'e göre hesaplanabilir; that is, 10MHz takes 0.1uf, and for the system composed of microcontroller, it can be between 0.1~0.01uf.

3. Sesi ve elektromagnet araştırmalarını azaltmak için deneyim.

1) Eğer düşük hızlı çipleri kullanabilirseniz, hızlı çiplere ihtiyacınız yok. Yüksek hızlı çipler anahtar yerlerde kullanılır.

2) Kontrol devresinin üst ve aşağı kenarlarının geçiş hızını azaltmak için bir direnç seride bağlanabilir.

3) Relaylar için bir şekilde damlası sağlamaya çalışın.

4) Sistem ihtiyaçlarına uygun frekans saati kullanın.

5) Saat jeneratörü saat kullanarak cihaza kadar yakın olmalı ve quartz kristal oscillatörünün durumu yerleştirilmeli.

6) Circle the clock area with a ground wire, and keep the clock wire as short as possible.

7) I/O sürücü devre mümkün olduğunca çabuk basılı tahtın kenarına yakın olmalı ve mümkün olduğunca çabuk basılı tahtayı bıraksın. Bastırılmış tahtada giren sinyal filtr edilmeli ve yüksek ses alanındaki sinyal de filtr edilmeli. Aynı zamanda seri terminal istikrarı yöntemi sinyal yansımasını azaltmak için kullanılmalı.

8) MCD'nin kullanıcı olmayan sonu yüksek, yerleştirilmiş veya çıkış sonu olarak tanımlı olmalı. Elektrik teslimatıyla bağlanılacak bütün devrelerin sonu bağlanması gerekiyor ve yüzüğü bırakmaması gerekiyor.

9) Kullanılmayan kapı devresinin girdi terminalini yüzmeyin, yere kullanılmayan operasyon amplifikatörünün pozitif girdi terminalini bağlayın ve negatif girdi terminalini çıkış terminaline bağlayın.

10) Bastırılmış tahta 90 kat çizgi yerine 45 kat çizgi kullanmaya çalışmalı, dışarıdaki emisyon ve yüksek frekans sinyallerini azaltmak için.

11) Bastırılmış tahta frekans ve şu anda değiştirme özelliklerine göre bölünmüştür. Ses komponentleri ve sessiz komponentleri arasındaki mesafe daha uzak olmalı.

12) Tek nokta elektrik temsili ve tek nokta bir panel ve iki panel için temel bağlantısı, elektrik hatı ve toprak hatı mümkün olduğunca kadar kalın olmalı. Eğer ekonomi bunu karşılayabilirse, enerji ve topraklarının kapasitetli etkisini azaltmak için çoklu katı tahtasını kullanın.

13) Saatileri, otobüsleri ve çip I/O hatlarından ve bağlantılardan uzak sinyalleri seçin.

14) Analog voltaj girdi hattı ve referans voltaj terminal, mümkün olduğunca dijital devre sinyal hattından uzak olmalı, özellikle saat.

15) A/D aygıtları için, dijital kısmı ve analog kısmı geçirmek yerine birleştirmeli.

16) I/O çizgisinin perpendiksel saat çizgisinin paralel I/O çizgisinden daha az ilişkisi var ve saat komponenti çizgileri I/O kablosundan uzaktadır.

17) Komponentler mümkün olduğunca kısa olmalı ve kapasitör pinler mümkün olduğunca kısa olmalı.

18) Anahtar çizgiler mümkün olduğunca kalın olmalı ve korumalı yer iki tarafta eklenmeli. Yüksek hızlı hatlar kısa ve düz olmalı.

19) Yüksek current, yüksek hızlı değiştirme hatlarıyla, sesle hassas bir çizgi çalışma.

20) Kvart kristallerinin altında ve sesli hassas cihazlar altında izleri çalışmayın.

21) Zayıf sinyal devreleri, düşük frekans devrelerin etrafında ağır dönüşü oluşturma.

22) Hiçbir sinyal için bir döngü oluşturma, eğer boşluksuz olursa, döngü alanını mümkün olduğunca küçük yapın.

23) IC başına bir kapasitör çözümleyici. Her elektrolik kapasitörün yanında küçük bir frekans bypass kapasitörü eklenmeli.

24) Use large-capacity tantalum capacitors or polycooled capacitors instead of electrolytic capacitors as circuit charging and discharging energy storage capacitors. Tüpler kapasitelerini kullandığında, davayı PCB tahtası.