PCB-Technologie - Layout der Komponenten in der Leiterplatte

Im Layout der Komponenten im Leiterplatte, Die miteinander verbundenen Komponenten sollten so nah wie möglich platziert werden. Zum Beispiel, der Uhrengenerator, Kristalloszillator, und der Takteingang der CPU sind alle anfällig für Rauschen. Sie sollten näher zueinander 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. Entkopplungskondensator

Versuchen Sie, Entkopplungskondensatoren neben Schlüsselkomponenten zu installieren, wie ROM, RAM, und andere Chips. In der Tat, Leiterplatte Spuren, Pin-Anschlüsse und Verdrahtung, etc. kann 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, ein 0.1uF elektronischer Entkopplungskondensator zwischen VCC und Leistungserde. Wenn Oberflächenmontage-Komponenten auf der Leiterplatte verwendet werden, Chipkondensatoren können direkt an den Bauteilen eingesetzt und am Vcc-Pin befestigt werden. Es ist am besten, keramische Kondensatoren zu verwenden, because this type of capacitor has low electrostatic loss (ESL) and high frequency impedance, und die Temperatur und Zeit der dielektrischen Stabilität dieser Art von Kondensator sind auch sehr gut. Versuchen Sie, keine Tantalkondensatoren zu verwenden, weil 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. Entwurf des Erddrahtes

Im Ein-Chip-Steuersystem gibt es viele Arten von Erdungsdrähten, wie Systemerdung, Schirmerdung, Logikgerde, analoge Masse usw. Ob der Erdungsdraht richtig ausgelegt ist, bestimmt die Störfestigkeit der Leiterplatte. Bei der Auslegung von Erdungsdrähten und Erdungspunkten sollten folgende Aspekte 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.

Der Erdungsdraht sollte so dick wie möglich sein. Wenn der Erdungskabel sehr dünn ist, ist der Widerstand des Erdungskabels groß, wodurch sich das Erdungspotential mit der Stromänderung ändert, wodurch der Signalpegel instabil ist und die Störschutzfähigkeit der Schaltung verringert wird. Wenn der Verdrahtungsraum es zulässt, stellen Sie sicher, dass die Breite des Haupt-Massedrahts mindestens 2-3mm beträgt und der Massedraht auf dem Bauteilstift ungefähr 1,5mm betragen sollte.

Achten Sie auf die Wahl des Erdungspunktes. Wenn die Signalfrequenz auf der Leiterplatte niedriger als 1MHz ist, weil die elektromagnetische Induktion zwischen der Verdrahtung und den Komponenten wenig Wirkung hat und die Zirkulation, die durch den Erdungskreislauf gebildet wird, einen größeren Einfluss auf die Störung hat, ist es notwendig, einen Erdungspunkt zu verwenden, damit er keine Schleife bildet. Wenn die Signalfrequenz auf der Leiterplatte höher als 10MHz ist, aufgrund des offensichtlichen Induktivitätseffekts des PCB-Layoutentwurfs, wird die Erdungsleitungsimpedanz sehr groß, und der von der Masseschaltung gebildete Zirkulationsstrom ist kein großes Problem mehr. Daher sollte eine Mehrpunkt-Erdung verwendet werden, um die Erdungsimpedanz so weit wie möglich zu reduzieren.

4. andere

·Zusätzlich zum Layout der Stromleitung sollte die Breite der Leiterbahn entsprechend der Größe des Stroms so dick wie möglich sein. Im PCB-Layout-Design sollte die Routingrichtung der Stromleitung und der Erdungsleitung mit der der Datenleitung übereinstimmen. Arbeiten Sie am PCB-Layout-Design Am Ende verwenden Sie Massedrähte, um die Unterseite der Leiterplatte abzudecken, wo es keine Spuren gibt. Diese Methoden tragen alle dazu bei, die Störfestigkeit der Schaltung zu verbessern.

Die Breite der Datenleitung sollte so breit wie möglich sein, um die Impedanz zu reduzieren. Die Breite der Datenlinie ist mindestens nicht kleiner als 0.3mm (12mil), und es ist idealer, wenn es 0.46~0.5mm (18mil~20mil) ist.

Da ein Durchgangsloch der Leiterplatte 10pF Kapazitätseffekt bewirkt, die zu viel Interferenz für die Hochfrequenzschaltung einführen wird, so in der Leiterplattenlayout Design, Die Anzahl der Durchgangslöcher sollte so weit wie möglich reduziert werden. Darüber hinaus, Zu viele Durchkontaktierungen verringern auch die mechanische Festigkeit der Leiterplatte.