作為一名電子工程師, 印刷電路板 是電子工程師做電子設計的必要工作. 我相信每個人在工作中都會遇到一些電子設計方面的困惑和問題. 在這裡我總結了印製電路板的一些設計方法, 我希望能給你答案.
1. 印刷電路板的尺寸和設備的佈局
The size of the 印刷電路板 應該適度. 當它太大時, 印刷線路將很長,阻抗將新增, 這不僅會降低雜訊阻力, 但也會新增成本. 在設備佈局方面, 與其他邏輯電路一樣, 相互關聯的設備應盡可能靠近,以便獲得更好的抗雜訊效果. 時鐘發生器, 晶體振盪器, CPU時鐘輸入端子都容易產生雜訊, 所以他們應該更親近. 易產生譟音的設備非常重要, 低電流電路, 高電流電路應盡可能遠離邏輯電路. 如果可能的話, 分離 PCB板 應製作.
2、去耦電容器配寘
在直流電源回路中,負載的變化會引起電源雜訊。 例如,在數位電路中,當電路從一種狀態切換到另一種狀態時,電力線上會產生較大的尖峰電流,形成瞬態雜訊電壓。 去耦電容器的配寘可以抑制負載變化引起的雜訊,這是印刷電路板可靠性設計中的常見做法。
配寘原則如下:
在電源輸入端子上連接一個10-100uF的電解電容器。 如果印刷電路板的位置允許,使用100uF以上的電解電容器的抗干擾效果會更好。
配寘0.每個集成電路晶片的01uF陶瓷電容器. 如果 印刷電路板 空間小,無法安裝, 每4-10個晶片可配置一個1-10uF鉭電解電容器. 該設備的高頻阻抗特別小, 在500kHz-20MHz範圍內,阻抗小於1Î. And the leakage current is very small (less than 0.5uA).
對於關斷期間雜訊能力弱、電流變化大的設備和儲存設備(如ROM和RAM),應在晶片的電源線(Vcc)和接地(GND)之間直接連接去耦電容器。
去耦電容器的引線不宜過長,尤其是高頻旁路電容器不宜有引線。
3、地線設計
在電子設備中,接地是控制干擾的重要方法。 如果接地和遮罩可以適當地結合使用,大多數干擾問題都可以解决。 電子設備的接地結構大致包括系統接地、主機殼接地(遮罩接地)、數位接地(邏輯接地)和類比接地。 接地線設計應注意以下幾點:
1、正確選擇單點接地和多點接地
在低頻電路中,訊號的工作頻率小於1MHz,其佈線和設備之間的電感影響較小,接地電路形成的迴圈電流對干擾的影響較大,囙此應採用一點接地。 當訊號工作頻率大於10MHz時,地線阻抗變得非常大。 此時,應盡可能降低地線阻抗,並使用最近的多個點進行接地。 當工作頻率為1 10MHz時,如果採用單點接地,地線長度不應超過波長的1/20,否則應採用多點接地管道。
2、將數位電路與類比電路分開
電路板上既有高速邏輯電路,也有線性電路。 它們應盡可能分開,並且兩者的地線不應混合,並且應連接到電源端子的地線。 儘量新增線性電路的接地面積。
3、使地線盡可能厚
如果接地線很薄,接地電位將隨電流變化而變化,導致電子設備的定時信號電平不穩定,抗雜訊效能惡化。 囙此,接地線應盡可能厚,以便能够通過印刷電路板上的允許電流。 如果可能,地線的寬度應大於3mm。
4、將地線形成閉環
在設計僅由數位電路組成的印刷電路板的地線系統時,將地線製成閉環可以顯著提高抗雜訊能力。 原因是印刷電路板上有許多集成電路元件,特別是當有消耗大量功率的元件時,由於地線厚度的限制,如果將接地結構形成回路,將在接地接頭上產生較大的電位差,導致抗雜訊能力降低, 降低電位差,提高電子設備的抗雜訊能力。
作為一名電子工程師,印刷電路板是電子工程師進行電子設計的必要工作。 我相信每個人在工作中都會遇到一些電子設計方面的困惑和問題。 在這裡我總結了印製電路板的一些設計方法,希望能給大家解答。
1. The size of the printed circuit board and the layout of the device
印刷電路板的尺寸應適中。 當它太大時,列印線會很長,阻抗會新增,這不僅會降低抗噪性,而且會新增成本。 在器件佈局方面,與其他邏輯電路一樣,相互關聯的器件應盡可能靠近,以便獲得更好的抗雜訊效果。 時鐘發生器、晶體振盪器和CPU時鐘輸入端子都容易產生雜訊,囙此它們應該彼此靠近。 非常重要的是,易受雜訊影響的設備、低電流電路和高電流電路應盡可能遠離邏輯電路。 如有可能,應製作單獨的電路板。
2、去耦電容器配寘
在直流電源回路中,負載的變化會引起電源雜訊。 例如,在數位電路中,當電路從一種狀態切換到另一種狀態時,電力線上會產生較大的尖峰電流,形成瞬態雜訊電壓。 去耦電容器的配寘可以抑制負載變化引起的雜訊,這是印刷電路板可靠性設計中的常見做法。
配寘原則如下:
在電源輸入端子上連接一個10-100uF的電解電容器。 如果印刷電路板的位置允許,使用100uF以上的電解電容器的抗干擾效果會更好。
為每個集成電路晶片配寘一個0.01uF陶瓷電容器。 如果印刷電路板空間小且無法安裝,則可以為每4-10個晶片配寘一個1-10uF鉭電解電容器。 該器件的高頻阻抗特別小,在500kHz-20MHz範圍內阻抗小於1Ω左右。 洩漏電流很小(小於0.5uA)。
對於關斷期間雜訊能力弱、電流變化大的設備和儲存設備(如ROM和RAM),應在晶片的電源線(Vcc)和接地(GND)之間直接連接去耦電容器。
去耦電容器的引線不宜過長,尤其是高頻旁路電容器不宜有引線。
3、地線設計
在電子設備中,接地是控制干擾的重要方法。 如果接地和遮罩可以適當地結合使用,大多數干擾問題都可以解决。 電子設備的接地結構大致包括系統接地、主機殼接地(遮罩接地)、數位接地(邏輯接地)和類比接地。 接地線設計應注意以下幾點:
1、正確選擇單點接地和多點接地
在 低頻PCB, 訊號的工作頻率小於1MHz, 其佈線和器件之間的電感幾乎沒有影響, 接地電路形成的環流對干擾的影響較大, 囙此,應採用一點接地. 當訊號工作頻率大於10MHz時, 地線阻抗變得非常大. 此時, 接地線阻抗應盡可能降低, 應使用最近的多個點進行接地. 工作頻率為1 10MHz時, 如果採用一點接地, 接地線的長度不應超過1/波長的20, 否則應採用多點接地管道.
2、將數位電路與類比電路分開
電路板上既有高速邏輯電路,也有線性電路。 它們應盡可能分開,並且兩者的地線不應混合,並且應連接到電源端子的地線。 儘量新增線性電路的接地面積。
3、使地線盡可能厚
如果接地線很薄,接地電位將隨電流變化而變化,導致電子設備的定時信號電平不穩定,抗雜訊效能惡化。 囙此,接地線應盡可能厚,以便能够通過印刷電路板上的允許電流。 如果可能,地線的寬度應大於3mm。
4、將地線形成閉環
在設計僅由數位電路組成的印刷電路板的地線系統時,將地線製成閉環可以顯著提高抗雜訊能力。 原因是印刷電路板上有許多集成電路元件,特別是當有消耗大量功率的元件時,由於地線厚度的限制,如果將接地結構形成回路,將在接地接頭上產生較大的電位差,導致抗雜訊能力降低, 降低電位差,提高電子設備的抗雜訊能力。