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Como ingeniero electrónico, la placa de circuito impreso es una tarea necesaria para que los ingenieros electrónicos realicen el diseño electrónico. Creo que todos han encontrado alguna confusión y problemas en el diseño electrónico en su trabajo. Aquí resumo algunos métodos de diseño en el proceso de la placa de circuito impreso, con la esperanza de darles respuestas.
1. tamaño de la placa de circuito impreso y disposición del equipo
El tamaño de la placa de circuito impreso debe ser moderado. Cuando es demasiado grande, la línea impresa será larga y la resistencia aumentará, lo que no solo reducirá la resistencia al ruido, sino que también aumentará los costos. En cuanto al diseño del dispositivo, al igual que otros circuitos lógicos, los dispositivos relacionados entre sí deben colocarse lo más cerca posible, lo que permite obtener un mejor efecto antiruido. Los generadores de reloj, los osciladores de cristal y los terminales de entrada del reloj de la CPU son propensos al ruido, por lo que deben estar más cerca unos de otros. Es muy importante que los dispositivos vulnerables al ruido, los circuitos de baja corriente y los circuitos de alta corriente se mantengan lo más alejados posible de los circuitos lógicos. Si es posible, se deben hacer placas de PCB separadas.
2. configuración del condensadores de desacoplamiento
En el circuito de alimentación de corriente continua, los cambios de carga pueden causar ruido de alimentación. En los circuitos digitales, por ejemplo, cuando el circuito cambia de un Estado a otro, la línea eléctrica genera una gran corriente pico, formando un voltaje acústico transitorio. La configuración de los condensadores de desacoplamiento puede inhibir el ruido causado por los cambios de carga, que es una práctica común en el diseño de fiabilidad de las placas de circuito impreso.
Los principios de configuración son los siguientes:
Un condensadores electroliticos de 10 - 100uf está conectado a ambos extremos del extremo de entrada de la fuente de alimentación. Si la ubicación de la placa de circuito impreso lo permite, el efecto antiinterferencia del uso de condensadores electroliticos por encima de 100 UF será mejor.
Configurar un capacitor cerámico de 0,01uf para cada chip de circuito integrado. Si la placa de circuito impreso de PCB tiene poco espacio y no se puede instalar, se puede configurar un condensadores electroliticos de tantalio de 1 - 10uf por cada 4 - 10 chips. La resistencia de alta frecuencia del dispositivo es particularmente pequeña, con una resistencia inferior a 1 en el rango de 500 kHz - 20 mhz. Y la corriente de fuga es muy pequeña (menos de 0,5ua).
Para los dispositivos con capacidad de ruido débil y grandes cambios de corriente durante el apagado, así como dispositivos de memoria como ROM y ram, los condensadores de desacoplamiento deben conectarse directamente entre el cable de alimentación (vcc) y el suelo (gnd) del chip.
Los cables de los condensadores de desacoplamiento no deben ser demasiado largos, especialmente los condensadores de derivación de alta frecuencia no deben tener cables.
III. diseño de la línea de tierra
En los dispositivos electrónicos, la puesta a tierra es un método importante para controlar la interferencia. Si la puesta a tierra y el blindaje se pueden combinar correctamente, se pueden resolver la mayoría de los problemas de interferencia. La estructura de puesta a tierra de los equipos electrónicos incluye aproximadamente la puesta a tierra del sistema, la puesta a tierra del Gabinete (puesta a tierra blindada), la puesta a tierra digital (puesta a tierra lógica) y la puesta a tierra analógica. El diseño del cable de tierra debe prestar atención a los siguientes puntos:
1. elija correctamente la puesta a tierra de un solo punto y la puesta a tierra de varios puntos
En los circuitos de baja frecuencia, la frecuencia de funcionamiento de la señal es inferior a 1 mhz, su cableado y la inducción entre los dispositivos tienen poco impacto, y la corriente circular formada por el circuito de tierra tiene un mayor impacto en la interferencia, por lo que se debe utilizar un punto de tierra. Cuando la frecuencia de funcionamiento de la señal es superior a 10 mhz, la resistencia del suelo se vuelve muy grande. En este momento, la resistencia del suelo debe reducirse en la medida de lo posible y se debe utilizar el punto múltiple más cercano para la puesta a tierra. Cuando la frecuencia de funcionamiento sea de 1 ï y medio 10 mhz, si se utiliza un solo punto de puesta a tierra, la longitud del cable de tierra no debe exceder de 1 / 20 de la longitud de onda, de lo contrario se debe utilizar un método de puesta a tierra multipunto.
2. separación de circuitos digitales de circuitos analógicos
Hay tanto circuitos lógicos de alta velocidad como circuitos lineales en la placa de circuito. Deben estar lo más separados posible, los cables de tierra de los dos no deben mezclarse y deben estar conectados a los cables de tierra de los terminales de alimentación. Trate de aumentar el área de tierra del circuito lineal.
3. hacer que el cable de tierra sea lo más grueso posible
Si el cable de tierra es muy fino, el potencial de tierra cambiará con el cambio de corriente, lo que provocará que el nivel de señal de tiempo del dispositivo electrónico sea inestable y el rendimiento antiruido disminuya. Por lo tanto, el cable de tierra debe ser lo más grueso posible para poder pasar la corriente permitida en la placa de circuito impreso. Si es posible, el ancho del cable de tierra debe ser superior a 3 mm.
4. formar un circuito cerrado con el cable de tierra
Al diseñar un sistema de cable de tierra de una placa de circuito impreso compuesta solo por circuitos digitales, convertir el cable de tierra en un circuito cerrado puede mejorar significativamente la resistencia al ruido. La razón es que hay muchos componentes de circuitos integrados en la placa de circuito impreso, especialmente cuando hay componentes que consumen mucha potencia, debido a las limitaciones de espesor del cable de tierra, la Unión a tierra genera una gran diferencia de potencial eléctrico, lo que resulta en una disminución de la resistencia al ruido. si la estructura a tierra forma un circuito, La diferencia de potencial eléctrico se reducirá y la resistencia al ruido de los dispositivos electrónicos mejorará.
Como ingeniero electrónico, la placa de circuito impreso es una tarea necesaria para que los ingenieros electrónicos realicen el diseño electrónico. Creo que todos han encontrado alguna confusión y problemas en el diseño electrónico en su trabajo. Aquí resumo algunos métodos de diseño en el proceso de la placa de circuito impreso, con la esperanza de darles respuestas.
1. tamaño de la placa de circuito impreso y disposición del equipo
El tamaño de la placa de circuito impreso debe ser moderado. Cuando es demasiado grande, la línea impresa será larga y la resistencia aumentará, lo que no solo reducirá la resistencia al ruido, sino que también aumentará los costos. En cuanto al diseño del dispositivo, al igual que otros circuitos lógicos, los dispositivos relacionados entre sí deben colocarse lo más cerca posible, lo que permite obtener un mejor efecto antiruido. Los generadores de reloj, los osciladores de cristal y los terminales de entrada del reloj de la CPU son propensos al ruido, por lo que deben estar más cerca unos de otros. Es muy importante que los dispositivos vulnerables al ruido, los circuitos de baja corriente y los circuitos de alta corriente se mantengan lo más alejados posible de los circuitos lógicos. Si es posible, se deben hacer placas de circuito separadas.
2. configuración del condensadores de desacoplamiento
En el circuito de alimentación de corriente continua, los cambios de carga pueden causar ruido de alimentación. En los circuitos digitales, por ejemplo, cuando el circuito cambia de un Estado a otro, la línea eléctrica genera una gran corriente pico, formando un voltaje acústico transitorio. La configuración de los condensadores de desacoplamiento puede inhibir el ruido causado por los cambios de carga, que es una práctica común en el diseño de fiabilidad de las placas de circuito impreso.
Los principios de configuración son los siguientes:
Un condensadores electroliticos de 10 - 100uf está conectado a ambos extremos del extremo de entrada de la fuente de alimentación. Si la ubicación de la placa de circuito impreso lo permite, el efecto antiinterferencia del uso de condensadores electroliticos por encima de 100 UF será mejor.
Configurar un capacitor cerámico de 0,01uf para cada chip de circuito integrado. Si la placa de circuito impreso tiene poco espacio y no se puede instalar, se puede configurar un condensadores electroliticos de tantalio de 1 - 10uf por cada 4 - 10 chips. La resistencia de alta frecuencia del dispositivo es particularmente pequeña, con una resistencia inferior a 1 en el rango de 500 kHz - 20 mhz. Y la corriente de fuga es muy pequeña (menos de 0,5ua).
Para los dispositivos con capacidad de ruido débil y grandes cambios de corriente durante el apagado, así como dispositivos de memoria como ROM y ram, los condensadores de desacoplamiento deben conectarse directamente entre el cable de alimentación (vcc) y el suelo (gnd) del chip.
Los cables de los condensadores de desacoplamiento no deben ser demasiado largos, especialmente los condensadores de derivación de alta frecuencia no deben tener cables.
III. diseño de la línea de tierra
En los dispositivos electrónicos, la puesta a tierra es un método importante para controlar la interferencia. Si la puesta a tierra y el blindaje se pueden combinar correctamente, se pueden resolver la mayoría de los problemas de interferencia. La estructura de puesta a tierra de los equipos electrónicos incluye aproximadamente la puesta a tierra del sistema, la puesta a tierra del Gabinete (puesta a tierra blindada), la puesta a tierra digital (puesta a tierra lógica) y la puesta a tierra analógica. El diseño del cable de tierra debe prestar atención a los siguientes puntos:
1. elija correctamente la puesta a tierra de un solo punto y la puesta a tierra de varios puntos
En los PCB de baja frecuencia, la frecuencia de funcionamiento de la señal es inferior a 1 mhz, su cableado y la inducción entre los dispositivos tienen poco impacto, y la corriente circular formada por el circuito de tierra tiene un mayor impacto en la interferencia, por lo que se debe utilizar un punto de tierra. Cuando la frecuencia de funcionamiento de la señal es superior a 10 mhz, la resistencia del suelo se vuelve muy grande. En este momento, la resistencia del suelo debe reducirse en la medida de lo posible y se debe utilizar el punto múltiple más cercano para la puesta a tierra. Cuando la frecuencia de funcionamiento sea de 1 ï y medio 10 mhz, si se utiliza un solo punto de puesta a tierra, la longitud del cable de tierra no debe exceder de 1 / 20 de la longitud de onda, de lo contrario se debe utilizar un método de puesta a tierra multipunto.
2. separación de circuitos digitales de circuitos analógicos
Hay tanto circuitos lógicos de alta velocidad como circuitos lineales en la placa de circuito. Deben estar lo más separados posible, los cables de tierra de los dos no deben mezclarse y deben estar conectados a los cables de tierra de los terminales de alimentación. Trate de aumentar el área de tierra del circuito lineal.
3. hacer que el cable de tierra sea lo más grueso posible
Si el cable de tierra es muy fino, el potencial de tierra cambiará con el cambio de corriente, lo que provocará que el nivel de señal de tiempo del dispositivo electrónico sea inestable y el rendimiento antiruido disminuya. Por lo tanto, el cable de tierra debe ser lo más grueso posible para poder pasar la corriente permitida en la placa de circuito impreso. Si es posible, el ancho del cable de tierra debe ser superior a 3 mm.
4. formar un circuito cerrado con el cable de tierra
Al diseñar un sistema de cable de tierra de una placa de circuito impreso compuesta solo por circuitos digitales, convertir el cable de tierra en un circuito cerrado puede mejorar significativamente la resistencia al ruido. La razón es que hay muchos componentes de circuitos integrados en la placa de circuito impreso, especialmente cuando hay componentes que consumen mucha potencia, debido a las limitaciones de espesor del cable de tierra, la Unión a tierra genera una gran diferencia de potencial eléctrico, lo que resulta en una disminución de la resistencia al ruido. si la estructura a tierra forma un circuito, La diferencia de potencial eléctrico se reducirá y la resistencia al ruido de los dispositivos electrónicos mejorará.
