PCB Teknik - Tek çip kontrol tahtasını nasıl tasarlayacağız?

Bir devre tahtasını tasarlamanın en temel süreci üç adımda bölünebilir: devre şematik tasarımı, a ğ listesi üretimi ve basılı devre tahtası tasarımı. Tahtadaki cihaz hazırlığı, düzenleme ve benzer olmasına rağmen, özel ihtiyaçlar var.

Örneğin, girdi ve çıkış düzenlemesi mümkün olduğunca müdahaleden kaçınmalıdır. İki sinyal çizginin paralel rotası yeryüzü kablo ile ayrılmalı ve iki yakın katın dönüşü mümkün olduğunca birbirlerine perpendikli olmalı. Parazitik bağlantı paralel olabilir. Güç ve toprak kabloları birbirlerine perpendikli olması mümkün olduğunca iki katta ayrılmalı. Çizgi genişliğine göre, geniş bir yeryüzü kablo dijital devre PCB için bir döngü olarak kullanılabilir, yani bir yeryüzü a ğı (analog devre bu şekilde kullanılamaz) ve büyük bir bakır alanı kullanılır.

Aşağıdaki makale mikrokontrol kontrol kurulun PCB tasarımında dikkati çekilmesi gereken ilkeleri ve bazı detayları açıklıyor.

1. Komponent düzeni

Komponentlerin düzeni olarak, birbiriyle bağlı komponentler mümkün olduğunca yakın yerleştirilmeli. Örneğin, saat jeneratörü, kristal oscillatörü ve CPU saat girişi tüm seslere yakın, bu yüzden daha yakın yerleştirilmeli. Ses, düşük akımlı devreler, yüksek akımlı devre devreleri değiştirme devreleri, etc. için, onları mümkün olduğunca kadar mantıklı kontrol devrelerinden uzak tutun. Mümkün olursa, bu devreler devre oluşturulabilir. Tahta, bu müdahale etmeye ve devre çalışmalarının güveniliğini geliştirmeye yararlı.

2. Çiftleme kapasitörü

ROM, RAM ve diğer çip gibi anahtar komponentlerin yanında kapasiteleri çözümlemeye çalışın. Aslında, basılmış devre tahtası izleri, pin bağlantıları ve sürücüler, etc. büyük induktans etkileri dahil olabilir. Büyük induktans Vcc izlerindeki gürültü örneklerini değiştirebilir. Vcc izlerindeki sesleri değiştirmeyi engellemek için tek yol, VCC ve elektrik alanı arasında 0.1uF elektronik kapasitesini çözmek. Eğer yüzey dağıtma komponentleri devre masasında kullanılırsa, çip kapasiteleri komponentlere doğrudan karşı kullanılabilir ve Vcc pin üzerinde ayarlanabilir. Keramik kapasitörlerini kullanmak en iyidir, çünkü bu tür kapasitörün elektrostatik kaybı (ESL) ve yüksek frekans impedansı ve bu tür kapasitörün dielektrik stabilliğinin sıcaklığı ve sıcaklığı da çok iyidir. Tantalum kapasitörlerini kullanmayı dene, çünkü impedansı yüksek frekanslarda daha yüksektir.

Kapacitörleri ayrıştırdığında bu noktalara dikkat edin:

♪ Bastırılmış devre masasının enerji giriş sonuna 100uF elektrolik kapasitesini bağlayın. Eğer ses izin verirse, daha büyük bir kapasitet daha iyi.

Prensiple, 0,01uF keramik kapasitörü her integral devre çipi yanında yerleştirilmeli. Eğer devre tahtasının boşluğu uyuyacak kadar küçük olursa, her 10 çip için 1-10 tantal kapasitörü koyabilirsiniz.

♪ RAM ve ROM gibi kapatma ve depolama komponentleri sırasında zayıf karşılaşma yetenekleri ve büyük a ğır değişiklikleri olan komponentler için elektrik hattı (Vcc) ve yeryüzü hattı arasında bir kapasitör bağlanmalı.

Kapacitörün lideri çok uzun olmamalı. Özellikle yüksek frekans kapasitörünün lideri olamaz.

3. Yer kablo tasarımı

Tek çip kontrol sisteminde, sistem topu, kalkan topu, mantıklı topu, analog topu, etc. gibi birçok tür yeryüzü kablosu var. Yer kablosu doğru düzenlenmiş olup olmadığı şekilde devre tahtasının karşılaşma yeteneğini belirleyecek. Yer kabloları ve temel noktaları tasarladığında, şu sorunlar düşünmeli:

Mantık toprak ve analog toprak ayrı olarak bağlanmalı ve birlikte kullanılamamalı. Saygısız yeryüzü kablelerini uygun güç alanı kablelerine bağlayın. Tasarımlandığında, analog yeryüzü kablosu mümkün olduğunca kadar kalın olmalı ve terminalin temel alanı mümkün olduğunca genişletilmeli. Genelde konuşurken, mikrokontrolör devrelerinden giriş ve çıkış analog sinyallerini optoküpler üzerinden ayırmak en iyisi.

Mantık devrelerin basılı devre kurulunu tasarladığında, devre karşı karşılaşma yeteneğini geliştirmek için yer kabli kapalı bir dönüş formu oluşturmalı.

Yer kablosu mümkün olduğunca kalın olmalı. Yer kablosu çok ince olursa, yeryüzü kablosunun dirençliği büyük olacak. Yer potansiyelinin mevcut değişimlerle değiştirmesi nedeniyle, sinyal seviyesi sabitlenmiş olması nedeniyle, devreye karşı karşılaşma yeteneğinin azaltılması nedeniyle. Eğer fırlatma alanı izin verirse, ana zemin kabının en azından 2-3 mm genişliğini sağlayın ve komponent kabının yerel kabı 1,5 mm kadar olmalı.

Çekim noktasına dikkat et. Dört tahtasındaki sinyal frekansı 1MHz'den daha düşük olduğunda, çünkü sürücü ve komponentler arasındaki elektromagnet induksiyonun küçük etkisi vardır ve yerleştirme devresi tarafından oluşturduğu dönüştürücü devre tarafından daha büyük bir etkisi etkilendiğinde, yerleştirme noktasını kullanmak gerekiyor böylece bir dönüş oluşturması. Dört tahtasındaki sinyal frekansı PCB tasarımının a çık etkisi yüzünden 10MHz'den yüksek olduğunda, yeryüzü çizgi impedansı çok büyük olur ve yeryüzü devrelerinden oluşturduğu döngü artık büyük bir sorun değil. Bu yüzden, toprak impedansını mümkün olduğunca azaltmak için çoklu nokta temizlemesi kullanılmalı.

4. diğer

İzlerin genişliği, ağır boyutuna göre kadar kalın olmalı. PCB düzeni tasarımında, güç çizgisinin ve yeryüzü çizgisinin yöntemi veri çizgisinin yanında olmalı. PCB düzeni tasarımında çalışın. Sonunda, izler yokken devre tahtasının dibini kapatmak için yer kabloları kullanın. Bütün bu metodlar devrelerin karşılaşma yeteneğini artırmak için yardım ediyor.

Veri çizginin genişliği impedansını azaltmak için mümkün olduğunca genişliği olmalı. Veri çizginin genişliği en azından 0,3mm (12mil) az değil ve 0,46~0.5mm (18mil~20mil) olsa daha ideal.

Çünkü devre kurulundaki bir yolculuğun 10 pF kapasitesi etkisi olacak, bu, yüksek frekans devreleri için çok fazla araştırma yapacak, bu yüzden PCB düzenlemesini tasarlarken, olabileceği kadar kısaltılması gerekir. Ayrıca, devre tahtasının mekanik gücünü de azaltıyor.