PCB-Technologie - Leiterplattendesign muss Prinzipien folgen

1. In Bezug auf das Layout der Komponenten, 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, so sollten sie näher platziert werden. Für Geräte, die anfällig für Geräusche sind, kleine Stromkreise, 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 Leiterplatten verarbeitet. Die Leiterplatte ist gut 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 Oberflächenbauteile auf der Leiterplatte verwendet, können Chipkondensatoren direkt an den Bauteilen eingesetzt und auf dem Vcc-Pin befestigt werden. Es ist am besten, keramische Kondensatoren 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, weil ihre Impedanz bei hohen Frequenzen höher ist.

Achten Sie beim Aufstellen von Entkopplungskondensatoren auf folgende Punkte:

1. Schließen Sie einen 100uF Elektrolytkondensator über das Leistungseingangsende des Leiterplatte. Wenn das Volumen es zulässt, eine größere Kapazität ist besser.

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

3. Für Komponenten mit schwacher Störfestigkeit und großen Stromänderungen, wenn ausgeschaltet, und Speicherkomponenten wie RAM und ROM, sollte ein Entkopplungskondensator zwischen der Stromleitung (Vcc) und der Erdungsleitung angeschlossen werden.

4. Die Leitung des Kondensators sollte nicht zu lang sein, besonders der Hochfrequenz-Bypass-Kondensator kann nicht führen.

3. Im Ein-Chip-Mikrocomputer-Steuersystem gibt es viele Arten von Erdungsdrähten, wie systematische Masse, Schirmerdung, logische Masse, analoge Masse usw. Das vernünftige Layout des Erdungsdrahts bestimmt die Störfestigkeit der Leiterplatte. Bei der Auslegung von Erdungsdrähten und Erdungspunkten sollten folgende Aspekte berücksichtigt werden:

1. Logische 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.

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

3. 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 bis 3 mm beträgt und der Massedraht auf dem Bauteilstift ungefähr 1,5 mm betragen sollte.

4. Achten Sie auf die Wahl des Erdungspunkts. Wenn die Signalfrequenz auf der Leiterplatte niedriger als 1MHz ist, weil die elektromagnetische Induktion zwischen Verdrahtung und Komponenten wenig Wirkung hat und der zirkulierende Strom, der durch den Erdungskreis 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 der Verdrahtung, wird die Erdungsimpedanz sehr groß. Zu diesem Zeitpunkt ist der durch den Erdungskreislauf gebildete Umwälzstrom kein großes Problem mehr. Daher sollte eine Mehrpunkt-Erdung verwendet werden, um die Erdungsimpedanz so weit wie möglich zu reduzieren.

5. Zusätzlich zum Layout der Stromleitung, Die Breite der Leiterbahn sollte entsprechend der Größe des Stroms so dick wie möglich sein. Beim Verdrahten, Die Leitungsrichtung der Stromleitung und der Erdungsleitung sollte mit der der Datenleitung übereinstimmen. Am Ende der Verdrahtungsarbeiten, Verwenden Sie Erdungskabel, um die untere Schicht des PCB-Design wo keine Spuren vorhanden sind. Diese Methoden helfen alle, die Anti-Interferenz-Fähigkeit der Schaltung zu verbessern.

6. Die Breite der Datenleitung sollte so breit wie möglich sein, um Impedanz zu reduzieren. Die Breite der Datenleitung ist mindestens 0,3mm (12mil), und sie ist idealer, wenn sie 0,46～0,5mm (18mil～20mil) ist.