PCB-Technologie - Zusammenfassung des Ingenieurs: PROTEL Design Encyclopedia (Drei)

Eins. Diskussion über die Auslegung der Layoutstruktur von Leiterplattenkomponenten

Ein Instrument mit ausgezeichneter Leistung ist neben der Auswahl hochwertiger Komponenten und vernünftiger Schaltungen auch die korrekte strukturelle Auslegung des Bauteillayouts der gedruckten Schaltung und die Richtung der elektrischen Verkabelung eine Schlüsselfrage, die entscheidet, ob das Gerät zuverlässig arbeiten kann. Schaltungen mit Komponenten und Parametern produzieren aufgrund des Bauteillayoutdesigns und der elektrischen Verdrahtungsrichtungen unterschiedliche Ergebnisse, und die Ergebnisse können stark variieren. Daher müssen die Struktur des Leiterplattenkomponentenlayouts, die richtige Auswahl der Verdrahtungsrichtung und die Prozessstruktur des Gesamtinstruments zusammen betrachtet werden. Eine vernünftige Prozessstruktur kann Störgeräusche beseitigen, die durch unsachgemäße Verdrahtung verursacht werden und Installation, Fehlerbehebung und Wartung in der Produktion erleichtern.

Im Folgenden werden wir die oben genannten Themen erörtern. Da es für eine gute Struktur keine strikte “Definition und âœModell gibt, wird die folgende Diskussion nur als Referenz dienen und nur als Referenz dienen. Die Struktur jedes Instruments muss auf spezifischen Anforderungen (elektrische Leistung, allgemeine Strukturinstallation und Panel Layout Anforderungen) basieren, entsprechende strukturelle Entwurfsschemata annehmen und mehrere mögliche Entwurfsschemata vergleichen und wiederholt ändern. Die Wahl der Verdrahtungsstruktur für Leiterplattenleistung und Massebuss-System-Struktur: Analoge Schaltungen und digitale Schaltungen haben viele Ähnlichkeiten und Unterschiede in der Konstruktion und Verdrahtungsmethoden von Bauteillayouts. In der analogen Schaltung verursacht aufgrund der Existenz des Verstärkers die sehr geringe Rauschspannung, die durch die Verdrahtung erzeugt wird, eine ernsthafte Verzerrung des Ausgangssignals. In der digitalen Schaltung ist die TTL-Rauschtoleranz 0.4V-0.6V, und die CMOS-Rauschtoleranz ist 0.3 von Vcc. 0.45 Mal, so hat die digitale Schaltung eine starke Anti-Interferenz Fähigkeit. Die vernünftige Wahl eines guten Leistungs- und Massebusmodus ist eine wichtige Garantie für den zuverlässigen Betrieb des Instruments. Ziemlich viele Störquellen werden durch den Strom- und Massebus erzeugt, und der Erdungskabel verursacht die größten Störstörungen.

Zwei, die grundlegenden Grundprinzipanforderungen des Leiterplattendiagrammentwurfs

1. Das Design der Leiterplatte beginnt mit der Bestimmung der Größe der Leiterplatte. Die Größe der Leiterplatte wird durch die Größe der Gehäuseschale begrenzt. Es ist die Verbindungsmethode des Potentiometers, der Buchse oder einer anderen Leiterplatte). Die Leiterplatte und externe Komponenten werden im Allgemeinen durch Kunststoffdrähte oder Metallisolierdrähte verbunden. Manchmal ist es aber auch als Steckdose ausgelegt. Das heißt: Um eine steckbare Leiterplatte im Gerät zu installieren, lassen Sie eine Kontaktposition als Steckdose. Für größere Bauteile, die auf Leiterplatten montiert sind, sollte Metallzubehör hinzugefügt werden, um sie zu befestigen, um Vibrations- und Schlagfestigkeit zu verbessern.

2. Die grundlegende Methode des Schaltplanentwurfs

Zunächst einmal ist es notwendig, ein vollständiges Verständnis der Spezifikationen, Abmessungen und Bereiche der ausgewählten Komponenten und verschiedener Steckdosen zu haben; vernünftige und sorgfältige Betrachtung der Lage jeder Komponente, hauptsächlich aus der Perspektive der elektromagnetischen Feldkompatibilität und der Störfestigkeit. Kurze Leitung, weniger Crossover, Stromversorgung, Erdweg und Entkopplung werden berücksichtigt. Nachdem die Position jedes Bauteils bestimmt ist, ist es die Verbindung jedes Bauteils. Verbinden Sie die entsprechenden Pins entsprechend dem Schaltplan. Es gibt viele Möglichkeiten, es zu vervollständigen. Das Design von gedruckten Schaltplänen hat zwei Methoden: computergestütztes Design und manuelles Design.

Am primitivsten ist es, das Layout von Hand anzuordnen. Dies ist aufwändiger und erfordert oft mehrere Iterationen, auch wenn es keine andere Zeichenausrüstung gibt. Diese manuelle Anordnung der Layoutmethoden ist auch für diejenigen sehr hilfreich, die gerade das Druckplattenlayout erlernen. Computergestütztes Zeichnen, jetzt gibt es viele Arten von Zeichnungssoftware mit verschiedenen Funktionen, aber im Allgemeinen sind Zeichnen und Modifizieren bequemer, und sie können gespeichert und gedruckt werden.

Bestimmen Sie als nächstes die erforderliche Größe der Leiterplatte und bestimmen Sie zunächst die Position jeder Komponente gemäß dem Schaltplan, und machen Sie dann das Layout nach kontinuierlicher Anpassung vernünftiger. Die Verdrahtungsanordnung zwischen den Komponenten in der Leiterplatte ist wie folgt:

(1) Kreuzschaltungen sind in gedruckten Schaltungen nicht erlaubt. Für Linien, die sich kreuzen können, können Sie "bohren" und "wickeln" zwei Methoden verwenden, um sie zu lösen. Das heißt, lassen Sie eine Leitung durch den Spalt unter anderen Widerständen, Kondensatoren und Triodenpins "bohren" oder "winden" von einem Ende einer Leitung, die sich kreuzen kann. Unter besonderen Umständen, wie komplex die Schaltung ist, ist es auch notwendig, das Design zu vereinfachen. Es ist erlaubt, mit Drähten zu verbinden, um das Problem des Kreuzkreises zu lösen.

(2) Komponenten wie Widerstände, Dioden und Rohrkondensatoren können in "vertikalen" und "horizontalen" Installationsmethoden installiert werden. Der vertikale Typ bezieht sich auf die Installation und das Schweißen des Bauteilkörpers senkrecht zur Leiterplatte, was den Vorteil hat, Platz zu sparen, und der horizontale Typ bezieht sich auf die Installation und das Schweißen des Bauteilkörpers parallel und nah an der Leiterplatte, und sein Vorteil ist, dass die mechanische Festigkeit der Bauteilinstallation besser ist. Bei diesen beiden unterschiedlichen Montagekomponenten ist die Bauteillochneigung auf der Leiterplatte unterschiedlich:

(3) Der Erdungspunkt der Schaltung desselben Niveaus sollte so nah wie möglich sein, und der Leistungsfilterkondensator der Schaltung dieses Niveaus sollte auch mit dem Erdungspunkt dieses Niveaus verbunden sein. Insbesondere können die Erdungspunkte der Basis und des Emitters des Transistors dieses Pegels nicht zu weit voneinander entfernt sein, andernfalls wird die Kupferfolie zwischen den beiden Erdungspunkten zu lang sein, was Interferenzen und Selbstanregung verursachen wird. Die Verwendung einer solchen "Ein-Punkt-Erdungsmethode" Schaltung wird besser funktionieren. Stabil und nicht leicht selbsterregend.

(4) Der Haupterddraht muss streng nach dem Prinzip der Hochfrequenz-Zwischenfrequenz-Niederfrequenz in der Reihenfolge von schwachem Strom zu starkem Strom angeordnet sein. Es darf nicht zufällig umgedreht werden. Die Verbindung zwischen den Ebenen ist ziemlich lang. Um diese Anforderung zu erfüllen. Insbesondere sind die Anforderungen an die Erdungsdrahtanordnung des Frequenzumwandlungskopfes, des Regenerationskopfes und des Frequenzmodulationskopfes strenger. Hochfrequenzschaltungen wie FM-Köpfe verwenden oft großflächige Erdungskabel, um eine gute Abschirmung zu gewährleisten.

(5) Die starke Stromleitung (gemeinsamer Erdungskabel, Leistungsverstärker-Leistungsleitung usw.) sollte so breit wie möglich sein, um Verdrahtungswiderstand und Spannungsabfall zu reduzieren und die Selbstanregung zu verringern, die durch parasitäre Kopplung verursacht wird.

(6) Die Leiterbahnen mit hoher Impedanz sollten so kurz wie möglich sein, und die Leiterbahnen mit niedriger Impedanz können länger sein, weil die Leiterbahnen mit hoher Impedanz leicht pfeifen und Signale absorbieren können, was dazu führt, dass die Schaltung instabil ist. Netzkabel, Erdungskabel, Basisspur ohne Rückkopplungskomponenten, Emitterleitung usw. sind alle niederohmige Leiterbahnen. Die Basisspur des Senderfolgers und die Erdspuren der beiden Funkkanäle müssen voneinander getrennt werden, wobei jeweils ein Pfad gebildet wird. Bis zum Ende der Funktion wieder kombiniert wird, ist es einfach, Übersprechen zu erzeugen und den Grad der Trennung zu reduzieren, wenn zwei Massedrähte hin und her verbunden sind.

Drei. Folgende Punkte sollten bei der Gestaltung von Leiterplattendiagrammen beachtet werden

1. Verdrahtungsrichtung: Aus der Perspektive der Lötfläche sollte die Anordnung der Komponenten so konsistent wie möglich mit dem schematischen Diagramm sein. Die Verdrahtungsrichtung ist am besten mit der Verdrahtungsrichtung des Schaltplans konsistent zu sein. Da verschiedene Parameter normalerweise während des Produktionsprozesses auf der Lötfläche getestet werden, ist dies für Inspektion, Debugging und Wartung während der Produktion bequem (Hinweis: Es bezieht sich auf die Prämisse, dass die Schaltungsleistung und die Installations- und Panel-Layout-Anforderungen der gesamten Maschine erfüllt sind).

2. Die Anordnung und Verteilung der Komponenten sollte angemessen und gleichmäßig sein und bestrebt sein, ordentlich, schön und streng in der Struktur zu sein.

3. Widerstand- und Diodenplatzierungsmethoden: Es gibt zwei Arten: horizontale Platzierung und vertikale Platzierung:

(1) Horizontale Platzierung: Wenn die Anzahl der Schaltungskomponenten klein ist und die Größe der Leiterplatte groß ist, ist es im Allgemeinen besser, horizontale Platzierung zu verwenden; Für Widerstände unter 1/4W ist der Abstand zwischen den beiden Pads allgemein Nehmen Sie 4/10 Zoll, wenn der 1/2W Widerstand flach platziert wird, ist der Abstand zwischen den beiden Pads im Allgemeinen 5/10 Zoll; Wenn die Diode flach platziert wird, nehmen Gleichrichterröhren der Serie 1N400X im Allgemeinen 3/10 Zoll; Gleichrichterröhren der Serie 1N540X, nehmen Sie im Allgemeinen 4 bis 5/10 Zoll.

(2) Vertikale Installation: Wenn es eine große Anzahl von Schaltungskomponenten gibt und die Größe der Leiterplatte nicht groß ist, wird die vertikale Installation im Allgemeinen angenommen, und der Abstand zwischen den beiden Pads ist im Allgemeinen 1 bis 2/10 Zoll in der vertikalen Installation.

4. Potentiometer: das Platzierungsprinzip des IC-Halters;

(1) Potentiometer: Es wird im Regler verwendet, um die Ausgangsspannung einzustellen, so dass das Entwurfspotentiometer vollständig im Uhrzeigersinn eingestellt werden sollte, wenn die Ausgangsspannung ansteigt, und die Ausgangsspannung des Reglers gegen den Uhrzeigersinn abnimmt, wenn die Ausgangsspannung reduziert wird; Mit dem mittleren Potentiometer wird die Größe des Ladestroms eingestellt. Wenn das Potentiometer entworfen ist, erhöht sich der Strom, wenn das Potentiometer vollständig im Uhrzeigersinn eingestellt ist. Das Potentiometer sollte an der Position der Einheit platziert werden, um die Anforderungen der gesamten Maschinenstrukturinstallation und des Plattenlayouts zu erfüllen, also sollte es so weit wie möglich an der Kante der Platte platziert werden, wobei der drehbare Griff nach außen zeigt.

(2) IC-Halter: Achten Sie beim Entwerfen des Leiterplattendiagramms bei Verwendung des IC-Halters besonders darauf, ob die Ausrichtung des Positionierungsschlitzes auf dem IC-Halter korrekt ist, und achten Sie darauf, ob jeder IC-Pin korrekt ist, zum Beispiel kann der erste Pin nur verwendet werden. Es befindet sich in der unteren rechten oder oberen linken Ecke der IC-Buchse und befindet sich in der Nähe der Positioniernut (von der Schweißoberfläche betrachtet).

5. Anordnung der Ein- und Ausgänge

(1) Der Abstand zwischen den beiden verbundenen Bleienden sollte nicht zu groß sein, im Allgemeinen etwa 2 bis 3/10 Zoll ist angemessener.

(2) Die Ein- und Auslassenden sollten so weit wie möglich auf eine oder zwei Seiten konzentriert und nicht zu diskret sein.

6. Achten Sie beim Entwerfen des Verdrahtungsdiagramms auf die Stiftanordnungsfolge, und der Bauteilstiftabstand sollte angemessen sein.

7.Unter der Prämisse, die Leistungsanforderungen der Schaltung sicherzustellen, sollte das Design nach angemessener Verdrahtung streben, weniger externe Jumper verwenden und die Drähte entsprechend bestimmten reibungslosen Aufladungsanforderungen routen und danach streben, intuitiv, einfach zu installieren, Höhe und Überholung zu sein.

8. Beim Entwerfen des Verdrahtungsdiagramms sollte die Verdrahtung so wenig wie möglich gebogen werden, und die Leitungen sollten einfach und klar sein.

9. Die Breite der Verdrahtungsstreifen und der Abstand der Leitungen sollten moderat sein, und der Abstand zwischen den beiden Pads des Kondensators sollte so konsistent wie möglich mit dem Abstand der Kondensatorleitstifte sein;

10. Das Design sollte in einer bestimmten Reihenfolge ausgeführt werden, zum Beispiel von links nach rechts und von oben nach unten.