Elektronisches Design - Verdrahtungspunkte für Leiterplatten (PCB)

1. Leiterplattendesign Schritte

Im Allgemeinen kann der grundlegendste Prozess des Designs einer Leiterplatte in drei große Schritte unterteilt werden.

(1). Der Entwurf des Schaltplan-Diagramms: Der Entwurf des Schaltplan-Diagramms basiert hauptsächlich auf dem Schaltplan-Design-System PROTEL099 (Advanced Schematic), um ein Schaltplan-Diagramm zu zeichnen. Dabei müssen wir die verschiedenen Schaltplanzeichnungswerkzeuge und verschiedene Bearbeitungsfunktionen von PROTEL99 voll nutzen, um unser Ziel zu erreichen, nämlich ein korrektes und exquisites Schaltplandiagramm zu erhalten.

(2). Netzliste generieren: Netzliste ist eine Brücke zwischen Schaltplanentwurf (SCH) und Leiterplattendesign (PCB). Es ist die Seele der Leiterplattenautomatisierung. Die Netzliste kann aus dem Schaltplan bezogen oder aus der Leiterplatte extrahiert werden.

(3). Das Design der Leiterplatte: Das Design der Leiterplatte ist hauptsächlich für einen anderen wichtigen Teil der Leiterplatte von PROTEL99. In diesem Prozess verwenden wir die leistungsstarken Funktionen von PROTEL99, um das Layout-Design der Leiterplatte zu realisieren., Um schwierige und andere Aufgaben zu erledigen.

2. Zeichnen Sie einen einfachen Schaltplan

2.1 Schaltplanentwurfsprozess Der Entwurf des Schaltplans kann gemäß dem folgenden Prozess abgeschlossen werden.

(1) Nachdem Sie die Zeichnungsgröße Protel 99/ Schematic entworfen haben, konzipieren Sie zuerst die Teilezeichnung und entwerfen Sie die Zeichnungsgröße. Die Größe der Zeichnung wird nach dem Maßstab und der Komplexität des Schaltplans bestimmt. Die Festlegung einer geeigneten Zeichnungsgröße ist der erste Schritt, um ein gutes schematisches Diagramm zu entwerfen.

(2) Set Protel 99/Schematic Design Environment Set Protel 99/Schematic Design Environment, einschließlich der Einstellung von Gittergröße und -typ, Cursortyp, etc. Die meisten Parameter können auch Systemdefault-Werte verwenden.

(3) Drehende Teile entsprechend den Bedürfnissen des Schaltplans entfernt der Benutzer die Teile aus der Teilebibliothek und platziert sie auf den Zeichnungen und definiert und legt die Seriennummern und Teileverpackung der platzierten Teile fest.

(4) Verkabelung mit schematischem Diagramm Mit verschiedenen Werkzeugen von Protel 99/Schematic verbinden Sie die Komponenten auf der Zeichnung mit Drähten und Symbolen mit elektrischer Bedeutung, um ein vollständiges schematisches Diagramm zu bilden.

(5) Passen Sie die Schaltung an, nehmen Sie weitere Anpassungen und Modifikationen am vorläufig gezeichneten Schaltplan vor, um das Schaltplan schöner zu machen.

(6) Berichtsausgabe: Verschiedene Berichte werden durch verschiedene Berichtstools von Protel 99/Schematic generiert. Der wichtigste Bericht ist die Netzwerktabelle. Die Netzwerktabelle dient zur Vorbereitung des anschließenden Leiterplattendesigns.

(7) Dateispeicherung und Druckausgabe Der letzte Schritt ist Dateispeicherung und Druckausgabe.

Die Konstruktionsprinzipien der Ein-Chip-Steuerplatine müssen folgenden Prinzipien folgen:

(1) In the layout of Leiterplattenkomponenten, Die zugehörigen Komponenten sollten so nah wie möglich platziert werden. Zum Beispiel, der Uhrengenerator, Kristalloszillator, und der Takteingang der CPU sind alle anfällig für Rauschen, so sollten sie näher platziert werden. Für Geräte, die anfällig für Geräusche sind, Niederstromschaltungen, Hochstromschaltkreise, etc., keep them away from the logic control circuit and storage circuit (ROM, RAM) of the single-chip microcomputer as much as possible. Wenn möglich, Diese Schaltungen können zu Schaltungen gemacht werden. Board, Dies ist förderlich für Interferenzschutz und verbessert die Zuverlässigkeit der Schaltungsarbeit.

(2) Versuchen Sie, Entkopplungskondensatoren neben Schlüsselkomponenten wie ROM, RAM und anderen Chips zu installieren. Tatsächlich können Leiterplatten-Leiterplatten-Leiterbahnen, Pin-Verbindungen und Verkabelungen usw. große Induktivitätseffekte enthalten. Große Induktivität kann zu starken Schaltrauschspitzen auf der Vcc-Spur führen. Die einzige Möglichkeit, Schaltrauschspitzen auf Vcc-Leiterbahnen zu verhindern, besteht darin, einen 0,1uF elektronischen Entkopplungskondensator zwischen VCC und Strommasse zu platzieren. Werden Oberflächenmontage-Komponenten auf der Leiterplatte verwendet, können Chipkondensatoren verwendet werden, um die Komponenten direkt festzuziehen und auf dem Vcc-Pin zu befestigen. Es ist am besten, Keramikkondensatoren zu verwenden, da diese Art von Kondensator einen niedrigen elektrostatischen Verlust (ESL) und eine hohe Frequenzimpedanz hat, und die Temperatur und Zeit der dielektrischen Stabilität dieser Art von Kondensator sind auch sehr gut. Versuchen Sie, keine Tantalkondensatoren zu verwenden, da ihre Impedanz bei hohen Frequenzen höher ist.

Achten Sie beim Aufstellen von Entkopplungskondensatoren auf folgende Punkte:

Schließen Sie einen 100uF Elektrolytkondensator über das Leistungseingangsende der Leiterplatte an. Wenn die Lautstärke es zulässt, ist eine größere Kapazität besser.

Prinzipiell muss neben jedem integrierten Schaltungschip ein 0.01uF Keramikkondensator platziert werden. Wenn der Spalt der Leiterplatte zu klein ist, um Platz zu finden, können Sie für jeden 10-Chip einen 1-10 Tantalkondensator platzieren.

Bei Komponenten mit schwacher Störfestigkeit und großen Stromänderungen im ausgeschalteten Zustand sowie Speicherkomponenten wie RAM und ROM sollte ein Entkopplungskondensator zwischen der Stromleitung (Vcc) und der Erdungsleitung angeschlossen werden.

Die Leitung des Kondensators sollte nicht zu lang sein, insbesondere der Hochfrequenz-Bypass-Kondensator kann keine Leitung haben.

(3) Im Einzelchip-Steuersystem gibt es viele Arten von Erdungsdrähten, wie Systemerde, Schirmerde, Logikgerde, analoge Masse usw. Ob der Erdungsdraht richtig ausgelegt ist, bestimmt die Störschutzfähigkeit der Leiterplatte.

Beim Entwerfen des Massedrahts und des Massepunkts der Leiterplatte sollten die folgenden Probleme berücksichtigt werden:

Logik-Masse und analoge Masse sollten separat verdrahtet werden und können nicht zusammen verwendet werden. Verbinden Sie die entsprechenden Erdungskabel mit den entsprechenden Erdungskabeln. Bei der Konstruktion sollte der analoge Erdungskabel so dick wie möglich sein, und der Erdungsbereich des Anschlusses sollte so weit wie möglich vergrößert werden. Generell ist es am besten, die Ein- und Ausgangssignale von der Mikrocontroller-Schaltung durch Optokoppler zu isolieren.

Beim Entwerfen der Leiterplatte der Logikschaltung sollte der Massedraht eine geschlossene Form bilden, um die Störfestigkeit der Schaltung zu verbessern.

Die Leiterplattendraht sollte so dick wie möglich sein. Wenn der Erdungsdraht sehr dünn ist, der Widerstand des Erdungskabels wird groß sein, Verursachung einer Veränderung des Bodenpotentials mit der aktuellen Änderung, Verursachung eines instabilen Signalpegels, und die Anti-Interferenz-Fähigkeit der Schaltung wird reduziert. Wenn der Verdrahtungsraum es zulässt, Stellen Sie sicher, dass die Breite des Haupterddrahtes mindestens 2 bis 3 mm beträgt, und der Massedraht auf dem Bauteilstift sollte ungefähr 1 sein.5 mm.