Leiterplatte Blog - Teil der Anforderungen an das PCB-Layout im hochwertigen PCB-Design

Um die Qualität der Leiterplatten Design, bei der Gestaltung der Leiterplatte, Es ist notwendig, darauf zu achten, ob der Verdrahtungsteil der Leiterplatte Diagramm erfüllt die Anforderungen.

1. Component layout
Reasonable arrangement of components is die basic premise of designing a high-quality PCB layout. Die Anforderungen an das Bauteillayout umfassen vor allem die Installation, Kraft, Wärme, Signal, und Ästhetik.
1.1. Installation
Refers to a series of basic requirements for the smooth installation of the Leiterplatte in das Fahrgestell, Gehäuse, und Slot in einer bestimmten Anwendung, um Unfälle wie Raumstörungen und Kurzschluss zu vermeiden, und den vorgesehenen Stecker in der vorgesehenen Position am Chassis oder Gehäuse zu halten. Erforderlich. Ich werde hier nicht auf Details eingehen.

1.2. Force
The circuit board should be able to withstand various external forces and vibrations during installation and work. Aus diesem Grund, the Leiterplatte sollte eine vernünftige Form haben, and the positions of various holes (screw holes, special-shaped holes) on the board should be reasonably arranged. Allgemein, Der Abstand zwischen dem Loch und der Kante der Platte sollte mindestens größer sein als der Durchmesser der Bohrung. Zur gleichen Zeit, Es ist auch zu beachten, dass der schwache Abschnitt der Platte, der durch das spezielle Loch verursacht wird, auch ausreichende Biegefestigkeit haben sollte. Insbesondere, Die Steckverbinder, die direkt aus der Gerätehülle auf der Platine "herausragen", sollten vernünftigerweise befestigt werden, um langfristige Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
1.3. Heat
For high-power devices with serious heat generation, zusätzlich zur Gewährleistung der Wärmeableitungsbedingungen, Es sollte auch darauf geachtet werden, sie in geeigneten Positionen zu platzieren.. Besonders in anspruchsvollen analogen Systemen, Besonderes Augenmerk sollte auf die nachteiligen Auswirkungen der von diesen Geräten erzeugten Temperaturfelder auf empfindliche Vorverstärkerschaltungen gelegt werden.. Allgemein, Das Teil mit sehr großer Leistung sollte in ein separates Modul umgewandelt werden, und bestimmte thermische Isolationsmaßnahmen sollten zwischen ihm und dem Signalverarbeitungskreis getroffen werden.
1.4. Signals
Signal interference is an important factor to be considered in PCB layout design. Mehrere grundlegende Aspekte sind: die schwache Signalschaltung ist getrennt oder sogar isoliert von der starken Signalschaltung; das Wechselstromteil ist vom Gleichstromteil getrennt; der Hochfrequenzteil ist vom Niederfrequenzteil getrennt; Achten Sie auf die Richtung der Signalleitung; die Anordnung des Erdungskabels; Maßnahme. Diese wurden in einer Vielzahl von Abhandlungen wiederholt betont und werden hier nicht wiederholt werden..
1.5. Beautiful
It is not only necessary to consider the neat and orderly placement of components, aber auch, um die anmutige und glatte Verdrahtung zu betrachten. Weil der allgemeine Laie manchmal die erstere betont, Um die Vor- und Nachteile des Schaltungsdesigns einseitig zu bewerten, für das Bild des Produkts, Ersterem sollte Vorrang eingeräumt werden, wenn die Leistungsanforderungen nicht hart sind. Allerdings, bei hochperformanten Anlässen, wenn eine doppelseitige Platte verwendet werden muss, und die Platine ist auch darin eingekapselt, es ist normalerweise unsichtbar, und der Ästhetik der Spuren sollte Vorrang eingeräumt werden. Im nächsten Abschnitt wird die "Ästhetik" der Verkabelung im Detail diskutiert.

2. Wiring principles
Some anti-jamming measures not commonly found in the literature are detailed below. In Anbetracht dessen, dass in der Praxis, insbesondere in der Versuchsproduktion, noch eine große Anzahl von doppelseitigen Platten verwendet werden, und die folgenden Inhalte richten sich hauptsächlich an doppelseitige Platten.

2.1. Wiring "Aesthetics"
When turning, Vermeiden Sie rechte Winkel und versuchen Sie Schrägstriche oder Bögen für Übergänge zu verwenden. Die Verkabelung sollte ordentlich und ordentlich sein, und zentralisiert angeordnet, das nicht nur die gegenseitige Störung von Signalen unterschiedlicher Art vermeidet, erleichtert aber auch Inspektion und Modifikation. Für digitale Systeme, there is no need to worry about interference between signal lines (such as data lines and address lines) of the same camp, aber Steuersignale wie Lesen, schreiben, und Uhr sollten isoliert und mit Erdungskabeln geschützt werden. Beim Verlegen des Bodens in a large area (discussed further below), try to maintain a reasonable and equal distance between the ground wire (in fact, it should be the ground "surface") and the signal wire, und versuchen, so nah wie möglich unter der Prämisse der Vermeidung von Kurzschlüssen und Leckagen zu sein. Für Schwachstromsysteme, Das Erdungskabel und das Stromkabel sollten so nah wie möglich sein. Für Systeme mit oberflächenmontierten Bauteilen, Die Signalleitungen sollten ganz nach vorne gehen.

2.2. Ground wire arrangement
There are many discussions on the importance and layout principles of the ground wire in the literature, aber es fehlt immer noch an einer detaillierten und genauen Einführung in das Erdungsdraht-Layout in der tatsächlichen Leiterplatte. My experience is that in order to improve the reliability of the system (rather than just making an experimental prototype), der Erdungskabel kann nicht überbetont werden, insbesondere bei schwacher Signalverarbeitung. Zu diesem Zweck, Wir dürfen keine Anstrengungen scheuen, um das Prinzip der "großflächigen Pflasterung" umzusetzen.. When laying the ground, es muss generell gitterartig sein, es sei denn, diese verstreuten Standorte sind durch andere Linien geteilt. Die thermische Leistung und die Hochfrequenz-Leitfähigkeit der Netzerde sind viel besser als die des gesamten Erdungsdrahts. In doppelseitiger Verdrahtung, Manchmal müssen die Massedrähte getrennt werden, um die Signaldrähte zu leiten, was extrem ungünstig ist, um den Bodenwiderstand niedrig genug zu halten. Zu diesem Zweck, Eine Reihe von "intelligenten" Mitteln muss verwendet werden, um den "glatten" Bodenstrom zu gewährleisten. Zu diesen Tricks gehören: Starker Einsatz von Oberflächenmontage-Komponenten, Beseitigung des Platzes, der zum Boden gehören sollte. Den Frontraum voll ausschöpfen: Bei Verwendung einer großen Anzahl von Anbauteilen, Versuchen Sie, die Signalleitung so weit wie möglich zur obersten Schicht zu bringen, und geben Sie die untere Schicht "selbstlos" zur Grundlinie, mit unzähligen kleinen Tipps, Eine der Brettfähigkeiten: Pins tauschen hat einen Trick, und es gibt viele ähnliche Zaubersprüche, die in Zukunft nacheinander geschrieben werden. Die Signalleitungen angemessen anordnen, und "geben" wichtige Bereiche auf dem Board, especially the "hintland" (this is related to the communication of the entire board ground line) to the ground line, solange es sorgfältig entworfen ist, das kann noch getan werden. Die Koordination von Vorder- und Rückseite: Manchmal auf einer Seite des Boards, Der Erdungskabel ist wirklich "kein Weg", dann können Sie versuchen, die Verkabelung auf beiden Seiten miteinander zu koordinieren. Es gibt genügend Platz in der entsprechenden Position, um den Erdungsdraht zu verlegen, and then pass through enough and reasonably located vias (considering that the vias have a large resistance), durch diese "Brücke" wird von der Signalleitung überquert. Zwangsgetrennt, aber widerwillig, und freuen sich auf die Wiedervereinigung, Die beiden Seiten der Meerenge sind mit ausreichender elektrischer Leitfähigkeit zu einem Ganzen verbunden. Der Punkt des Hundes springt über die Wand: Wenn der riesige Erdungskabel, der keinen Platz finden kann und nicht bereit ist, durch eine bloße Signalleitung abgeschnitten zu werden, Lass dieses Signal Beschwerden signalisieren, mit Jumper Wires. Manchmal, Ich bin nicht bereit, nur einen nackten Draht zu ziehen, Dieses Signal passiert durch einen Widerstand oder ein anderes "langbeiniges" Gerät, Ich kann die Pins dieses Gerätes zu Recht verlängern, Doppelte Pflicht als Jumper, sowohl das Übergeben des Signals als auch das Vermeiden des unangemessenen Namens eines Jumpers. Natürlich, in den meisten Fällen, Ich kann ein solches Signal immer durch die richtige Stelle gehen lassen und es mit Hilfe von Erdungskabeln vermeiden.. Das Mindestprinzip: Der Weg des Bodenstroms sollte vernünftig sein, und der große Strom und der schwache Signalstrom dürfen sich nicht nebeneinander bewegen. Manchmal, einen vernünftigen Weg wählen, Und eine Reihe von Erddrähten Eine Armee mit einer unvernünftigen Konfiguration. Übrigens, Es gibt ein berühmtes Sprichwort: "Du kannst deiner Mutter vertrauen, aber vertraue niemals deinem Boden". In the case of extremely weak signal processing (below microvolts), Auch wenn die Mittel garantiert sind Um das Bodenpotential konstant zu halten, Die Massepotenzdifferenz der Schlüsselpunkte auf der Schaltung übersteigt immer noch die Amplitude des zu verarbeitenden Signals, mindestens um dieselbe Größenordnung. Auch wenn das statische Potential angemessen ist, der momentane Potentialunterschied kann immer noch sehr groß sein. Für solche Anlässe, Zunächst einmal Grundsätzlich, Der Betrieb der Schaltung sollte so unabhängig wie möglich vom Erdungspotenzial sein.

2.3. Power line layout and power filter
The general literature says that the power cord should be as thick as possible, dem ich nicht ganz zustimme. Only in the case of high power (the average power supply current may reach 1A in 1 second), it is necessary to ensure sufficient power line width (in my experience, 50mil per 1A current can meet the needs of most occasions). Die Breite der Stromleitung ist nicht kritisch, wenn es nur um Signalstörungen zu verhindern ist. Sogar, Manchmal sind dünnere Netzkabel vorteilhafter! Die Qualität der Stromversorgung liegt im Allgemeinen nicht hauptsächlich darin, aber in der Fluktuation der Stromversorgung und der überlagerten Störung. Der Schlüssel zur Lösung von Leistungsstörungen ist der Filterkondensator! Wenn Ihre Anwendung strenge Anforderungen an die Stromqualität hat, Seien Sie nicht geizig mit dem Geld für Filterkondensatoren! Bei Verwendung von Filterkondensatoren, Achten Sie auf Folgendes: Der Leistungseingang des gesamten Stromkreises sollte "Gesamtfiltermaßnahmen" haben, und verschiedene Arten von Kondensatoren sollten aufeinander abgestimmt werden, "das gleiche kann nicht weniger sein", at least not bad for the digital J The system must have at least 100uF electrolysis + 10uF tantalum + 0.1uF Patch + 1nF patch. Higher frequency (100kHz) 100uF electrolysis + 10uF tantalum + 0.47uF patch + 0.1uF Patch. AC Analogsystem: Für DC- und Niederfrequenzsysteme: 1000uF | 1000uF electrolysis + 10uF tantalum + 1uF patch + 0.1uF patch. Es sollte ein "Set" von Filterkondensatoren um jeden wichtigen Chip herum sein. Für digitale Systeme, a 0.1uF Patch ist im Allgemeinen ausreichend, Ein wichtiger Chip oder ein Chip mit großem Arbeitsstrom sollte ebenfalls mit einem 10uF Chip Tantal oder 1uF Chip verbunden werden, and the chip with operating frequency (CPU, crystal oscillator) should also be connected with 10nF| 470pF oder 1nF. Der Kondensator sollte so nah wie möglich an den Power Pins des Chips sein und so direkt wie möglich angeschlossen werden, Je kleiner desto näher. Für den Chipfilter Kondensator, the inner section (from the filter capacitor to the chip power pin) should be as thick as possible. Es ist besser, wenn mehrere dünne Drähte nebeneinander verwendet werden können. With the filter capacitor to provide a low (AC) impedance voltage source and suppress AC coupling interference, the power line outside the capacitor pin (referring to the section from the main power supply to the filter capacitor) is not so important, die Linienbreite muss nicht zu dick sein, Es ist nicht notwendig, eine Menge von Leiterplatten Bereich für diesen.