Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
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Beim Design einer Leiterplatte, Wir verlassen uns oft auf Erfahrungen und Fähigkeiten, die wir normalerweise online finden würden. Jeder PCB-Design kann für eine spezifische Anwendung optimiert werden, und allgemein, ihre Entwurfsvorschriften gelten nur für die Zielanwendung. Zum Beispiel, Analog-Digital-Wandler-PCB-Regeln gelten nicht für HF-PCBS und umgekehrt. Allerdings, Bestimmte Richtlinien können als universell für jede PCB-Design. Hier, in diesem Tutorial, Wir werden einige grundlegende Fragen und Tricks behandeln, die erheblich verbessert werden können PCB-Design.
Strom- und Signalverteilung
Die Verteilung ist ein Schlüsselelement in jeder elektrischen Konstruktion. Alle Ihre Komponenten sind auf Leistung angewiesen, um zu funktionieren. Je nach Design haben bestimmte Komponenten möglicherweise Stromanschlüsse, während bestimmte Komponenten auf derselben Platine möglicherweise schlechte Stromanschlüsse aufweisen. Wenn beispielsweise alle Komponenten über einen einzigen Draht angetrieben würden, würden für jede Komponente unterschiedliche Impedanzen beobachtet, was zu mehreren Erdungsreferenzen führt. Wenn Sie beispielsweise zwei ADC-Schaltungen haben, eine am Anfang und eine am Ende, und beide ADC-Schaltungen lesen eine externe Spannung, wird jede analoge Schaltung ein anderes Potential im Verhältnis zu sich selbst ablesen.
Wir können die Energieverteilung auf drei mögliche Arten zusammenfassen: Einzelpunktquelle, Sternquelle und Mehrpunktquelle.
(a) Einzelpunktnetzteil: Die Stromversorgung und der Erdungskabel jeder Komponente sind voneinander getrennt. Die Stromkabel aller Komponenten treffen nur an einem einzigen Bezugspunkt aufeinander. Ein einzelner Punkt gilt als geeignet für die Leistung. Dies ist jedoch bei komplexen oder großen/mittleren Projekten nicht machbar.
(b) Star source: Star source can be regarded as an improvement on a single point source. Es unterscheidet sich durch sein Hauptmerkmal: Die Verdrahtungslänge zwischen den Komponenten ist gleich. Sternverbindungen werden häufig für komplexe Hochgeschwindigkeits-Signalplatinen mit verschiedenen Uhren verwendet. In einer High-Speed Signal PCB, Das Signal kommt normalerweise von der Kante und geht dann in die Mitte. Alle Signale können von der Mitte in jeden Bereich der Platine übertragen werden, und es gibt eine Verzögerung zwischen den Regionen.c) Mehrpunktquellen: Sie gelten in jedem Fall als schlecht. Es ist jedoch einfach, in jeder Schaltung zu verwenden. Mehrere Punktquellen können Referenzunterschiede zwischen Komponenten und in der gemeinsamen Impedanzkopplung verursachen. Dieser Designstil ermöglicht auch hochschaltende IC-, Takt- und HF-Schaltungen, Rauschen in nahe gelegene Schaltungen einzuführen, die Verbindungen teilen.
Natürlich werden wir in unserem täglichen Leben nicht immer eine einzige Art der Verteilung haben. Ein Kompromiss kann erreicht werden, indem Einpunktquellen mit Mehrpunktquellen gemischt werden. Sie können analoge empfindliche Geräte und Hochgeschwindigkeits-/HF-Systeme an einem Punkt und alle anderen weniger empfindlichen Peripheriegeräte an einem Punkt platzieren.
Leistungsebene
Haben Sie sich jemals gefragt, ob Sie ein angetriebenes Flugzeug verwenden sollten? Die Antwort ist ja. Das Power Board ist eine der Möglichkeiten, Energie zu übertragen und Geräusche in jeder Schaltung zu reduzieren. Die Leistungsebene verkürzt den Erdweg, reduziert die Induktivität und verbessert die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV). Dank der beiden Leistungsebenen wird ein paralleler Plattenentkopplungskondensator geschaffen, um Rauschenausbreitung zu verhindern.
Die Power-Platine hat auch einen offensichtlichen Vorteil: Durch ihre größere Fläche lässt sie größeren Strom durchströmen und erhöht so den Betriebstemperaturbereich der Leiterplatte. Aber bitte beachten Sie: Die Leistungsschicht kann die Betriebstemperatur verbessern, aber auch die Verdrahtung muss berücksichtigt werden. Die Tracking-Regeln werden durch IPC-2221 und IPC-9592 gegeben
Bei Leiterplatten mit HF-Quellen (oder jeder Hochgeschwindigkeitssignalanwendung) müssen Sie eine vollständige Erdung haben, um die Leistung der Leiterplatte zu verbessern. Die Signale müssen sich auf verschiedenen Ebenen befinden, und es ist fast unmöglich, beide Anforderungen mit zwei Schichten zu erfüllen. Wenn Sie eine Antenne oder ein beliebiges HF-Board mit geringer Komplexität entwerfen möchten, können Sie zwei Schichten verwenden.
In Mischsignalausführungen, Hersteller empfehlen normalerweise, analoge Masse von digitaler Masse zu trennen. Empfindliche analoge Schaltungen sind anfällig für Hochgeschwindigkeitsschalter und Signale. Wenn analoge und digitale Erdung unterschiedlich sind, wird die Erdungsebene getrennt sein. Allerdings, es hat folgende Nachteile. Wir sollten auf den Bereich des Übersprechens und der Schleife achten, die den Boden hauptsächlich durch Diskontinuität der Bodenebene trennt. Die folgende Abbildung zeigt ein Beispiel für zwei getrennte Erdungsebenen. Auf der linken Seite, Der Rückstrom kann nicht direkt entlang der Signalleitung fließen, So erscheint die Schleifenregion anstelle der Schleifenregion rechts.
