組件基本規則 PCB佈局
1.、根據電路模塊進行佈局,實現相同功能的相關電路稱為模塊。 電路模塊中的元件應採用就近集中的原則,數位電路和類比電路應分開;
2、定位孔、標準孔等非安裝孔周圍1.27mm範圍內不得安裝任何組件或裝置,螺釘等安裝孔周圍不得安裝3.5mm(M2.5)和4mm(M3)組件;
3、避免在水准電阻器、電感器(挿件)、電解電容器等元件下方放置通孔,以避免波峰焊後通孔與元件外殼之間短路;
4、構件外側距板邊緣5mm;
5、安裝元件墊外側與相鄰插入元件外側的距離大於2mm;
6、金屬外殼組件和金屬零件(遮罩盒等)不得與其他組件接觸,不得靠近印刷線和焊盤,其間距應大於2mm。 板上定位孔、緊固件安裝孔、橢圓孔等方孔距板邊緣的尺寸大於3mm;
7、加熱元件不應靠近導線和熱敏元件; 高加熱裝置應均勻分佈;
8、電源插座應儘量佈置在印製板周圍,電源插座與與其相連的母線端子應佈置在同一側。 應特別注意不要在連接器之間佈置電源插座和其他焊接連接器,以便於這些插座和連接器的焊接,以及電力電纜的設計和捆紮。 電源插座和焊接接頭的佈置間距應考慮方便電源插頭的插拔;
9、其他元件的排列:所有IC元件均在一側對齊,極性元件的極性標記清晰。 同一印製板的極性不能在兩個以上的方向上標記。 當出現兩個方向時,兩個方向相互垂直;
10、板面佈線應密實。 當密度差過大時,應填充網狀銅箔,網格應大於8mil(或0.2mm);
11、貼片焊盤上不得有通孔,以避免焊膏的損失,並導致組件的虛焊。 重要訊號線不允許在插座引脚之間通過;
12、貼片一側對齊,字元方向一致,包裝方向一致;
13、極化器件應盡可能與同一電路板上的極性標記方向一致。
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部件接線規則
1. 在距離電纜邊緣1mm範圍內繪制佈線區域 PCB板, 安裝孔周圍1mm範圍內, 禁止接線;
2、電源線應盡可能寬,且不應小於18mil; 訊號線寬不應小於12mil; cpu輸入和輸出線不應小於10mil(或8mil); 行距不應小於10mil;
3、正常通孔不小於30mil;
4、雙列直插式:60mil墊,40mil孔徑;
1/4W電阻:51*55mil(0805表面貼裝); 串聯時,pad為62mil,孔徑為42mil;
無限電容:51*55mil(0805表面貼裝); 串聯時,pad為50mil,孔徑為28mil;
5、注意電源線和地線應盡可能呈放射狀,訊號線不應呈環狀。
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如何提高抗干擾能力和電磁相容性?
在開發帶有處理器的電子產品時,如何提高抗干擾能力和電磁相容性?
1、以下系統應特別注意抗電磁干擾:
(1)微控制器時鐘頻率極高且匯流排週期極快的系統。
(2)該系統包含大功率、大電流驅動電路,如火花產生繼電器、大電流開關等。
(3)一種包含弱類比信號電路和高精度模數轉換電路的系統。
2、採取以下措施提高系統的抗電磁干擾能力:
(1)選擇低頻微控制器:
選擇外部時鐘頻率較低的微控制器可以有效降低雜訊,提高系統的抗干擾能力。 對於相同頻率的方波和正弦波,方波中的高頻分量遠大於正弦波中的高頻分量。 雖然方波高頻分量的振幅小於基波,但頻率越高,越容易作為雜訊源發射。 微控制器產生的最有影響的高頻雜訊約為時鐘頻率的3倍。
(2)减少訊號傳輸中的失真
微控制器主要採用高速CMOS科技製造。 訊號輸入端的靜態輸入電流約為1mA,輸入電容約為10PF,輸入阻抗相當高。 高速CMOS電路的輸出端具有相當大的負載容量,即相對較大的輸出值。 長導線導致輸入端具有相當高的輸入阻抗,反射問題非常嚴重,它將導致訊號失真並新增系統雜訊。 當Tpd>Tr時,它成為傳輸線問題,必須考慮訊號反射和阻抗匹配等問題。
(3)减少訊號線之間的交叉干擾:
點A處上升時間為Tr的階躍訊號通過導線AB傳輸到端子B。AB線上訊號的延遲時間為Td。 在點D處,由於訊號從點A向前傳輸、到達點B後的訊號反射以及AB線的延遲,在Td時間後將誘導寬度為Tr的頁面脈衝訊號。 在C點,由於訊號在AB上的傳輸和反射,會產生寬度為AB線上訊號延遲時間兩倍的正脈衝訊號,即2Td。 這是訊號之間的交叉干擾。
(4)降低電源譟音
雖然電源為系統提供能量,但也會給電源新增雜訊。 電路中微控制器的復位線、中斷線和其他控制線最容易受到外部雜訊的干擾。 電網上的强干擾通過電源進入電路。 即使在電池供電系統中,電池本身也有高頻雜訊。 類比電路中的類比信號甚至無法承受來自電源的干擾。
(5)注意印製電路板和元件的高頻特性
在高頻情况下,引線、通孔、電阻器、電容器以及印刷電路板上連接器的分佈電感和電容不容忽視。 電容器的分佈電感不容忽視,電感的分佈電容不容忽視。 電阻產生高頻訊號的反射,引線的分佈電容將起作用。 當長度大於雜訊頻率的相應波長的1/20時,產生天線效應,並且雜訊通過導線發射。
(6)組件的佈局應合理劃分
組件在 印刷電路板 應充分考慮抗電磁干擾問題. 原則之一是組件之間的導線應盡可能短. 在佈局中, 類比信號部分, 高速數位電路部分, and the noise source part (such as relays, 大電流開關, 等.) should be reasonably separated to minimize the signal coupling between each other.
(7)處理接地線
在印刷電路板上,電源線和地線是最重要的。 克服電磁干擾的最重要手段是接地。