Tecnología de PCB - Principio de diseño y antiinterferencia de la placa de circuito impreso

La placa de circuito impreso es el soporte de los componentes y dispositivos de circuito en los productos electrónicos. Proporciona conexiones eléctricas entre componentes de circuitos y equipos. Con el rápido desarrollo de la tecnología eléctrica, la densidad de PGB es cada vez mayor. La capacidad de resistencia a la interferencia de calidad del diseño de PCB tiene un gran impacto. Por lo tanto, al realizar el diseño de pcb. Se deben seguir los principios generales del diseño de PCB y se deben cumplir los requisitos del diseño antiinterferencia.

El principio general del diseño de PCB es obtener el mejor rendimiento del circuito electrónico, y la disposición de los componentes y la disposición de los cables son muy importantes. Para diseñar PCB de buena calidad y bajo costo. Deben seguirse los siguientes principios generales:

1. en primer lugar, el diseño considera el tamaño del pcb. Cuando el tamaño del PCB es demasiado grande, la línea de impresión será muy larga, la resistencia aumentará, la resistencia al ruido disminuirá y el costo aumentará; Si el tamaño del PCB es demasiado pequeño, la disipación de calor no es buena, y las líneas adyacentes son vulnerables a la interferencia. Después de determinar el tamaño del pcb. Luego se determina la ubicación de los componentes especiales. Finalmente, de acuerdo con la unidad funcional del circuito, todos los componentes del circuito están dispuestos.

(1) minimizar el cableado entre los componentes de alta frecuencia y minimizar sus parámetros de distribución e interferencia electromagnética mutua. Los componentes vulnerables a la interferencia no deben acercarse demasiado y los componentes de entrada y salida deben mantenerse lo más alejados posible.

(2) puede haber una alta diferencia de potencial entre algunos componentes o cables. Se debe aumentar la distancia entre ellos para evitar cortocircuitos inesperados causados por descargas eléctricas. Al depurar, los componentes con mayor tensión deben colocarse en la medida de lo posible donde las manos no sean fáciles de tocar.

(3) los componentes que pesen más de 15g se sujetarán con soportes y luego se soldarán. Los componentes de gran tamaño, peso y gran cantidad de calor no deben instalarse en la placa de circuito impreso, sino en la placa inferior del Gabinete de toda la máquina, y se debe considerar la disipación de calor. Los elementos térmicos deben mantenerse alejados de los elementos térmicos.

(4) la disposición de los elementos ajustables, como potenciómetros, inductores ajustables, condensadores variables y microinterruptores, debe tener en cuenta los requisitos estructurales de toda la máquina. Si se ajusta en el interior de la máquina, se debe colocar en una placa de circuito impreso que facilite el ajuste; Si se ajusta fuera de la máquina, su posición debe coincidir con la posición de la perilla de ajuste en el panel del gabinete.

(5) se mantendrá la posición ocupada por el agujero de posicionamiento de la placa de impresión y el soporte de fijación. De acuerdo con la unidad funcional del circuito. Al organizar todos los componentes del circuito, se deben cumplir los siguientes principios:

1) organizar la ubicación de cada unidad de circuito funcional de acuerdo con el proceso del circuito, para que el diseño facilite la circulación de la señal y mantenga la señal en la misma dirección tanto como sea posible.

2) centrándonos en los componentes centrales de cada circuito funcional, diseñemos a su alrededor. los componentes deben estar dispuestos de manera uniforme, ordenada y compacta en el pcb. Minimizar y acortar los cables y conexiones entre los componentes.

3) para los circuitos que funcionan a alta frecuencia, se deben considerar los parámetros de distribución entre los componentes. En general, los circuitos deben estar dispuestos en paralelo tanto como sea posible. De esta manera, no solo es hermosa. Y fácil de instalar y soldar. Fácil de producir a gran escala.

4) los componentes situados en el borde de la placa de circuito generalmente no están a menos de 2 mm del borde de la placa de circuito. La mejor forma de la placa de circuito es el rectángulo. La relación de aspecto es de 3: 2 a 4: 3. Cuando el tamaño de la placa de circuito es superior a 200x150 mm. Se debe considerar la resistencia mecánica de la placa de circuito.

2. el principio de cableado es el siguiente;

(1) los cables utilizados en los terminales de entrada y salida deben evitar ser adyacentes y paralelos entre sí en la medida de lo posible. Es mejor agregar un cable de tierra entre los cables para evitar el acoplamiento de retroalimentación.

(2) el ancho mínimo de los cables impresos está determinado principalmente por la resistencia a la adherencia entre los cables y el sustrato aislante y el valor de la corriente que fluye a través de ellos. Cuando el espesor de la lámina de cobre es de 0,05 mm y el ancho es de 1 a 15 mm. Por lo tanto, a una corriente de 2a, la temperatura no será superior a 3 ° c. El ancho del cable de 1,5 mm puede cumplir con los requisitos. Para los circuitos integrados, especialmente los digitales, generalmente se elige un ancho de línea de 0,02 a 0,3 mm. Por supuesto, lo más largo posible, use líneas lo más anchas posible. Especialmente los cables de alimentación y los cables de tierra. La distancia mínima entre los cables está determinada principalmente por la resistencia de aislamiento y el voltaje de ruptura entre los cables en el peor de los casos. Para los circuitos integrados, especialmente los digitales, la distancia puede reducirse a 5 - 8 mm siempre que el proceso lo permita.

(3) los ángulos de los conductores impresos suelen ser curvos, y los ángulos rectos o angulares pueden afectar el rendimiento eléctrico de los circuitos de alta frecuencia. Además, trate de evitar el uso de láminas de cobre de gran área, de lo contrario, las láminas de cobre pueden expandirse y desprenderse fácilmente cuando se calientan durante mucho tiempo. Cuando se debe usar una gran área de lámina de cobre, es mejor usar la forma de la cuadrícula. Esto ayuda a eliminar los gases volátiles producidos por el calentamiento del adhesivo entre la lámina de cobre y el sustrato.

3. el agujero central de la almohadilla es ligeramente mayor que el diámetro del cable del dispositivo. Si la almohadilla es demasiado grande, es fácil formar soldadura falsa. El diámetro exterior D de la almohadilla no suele ser inferior a (d + 1,2) mm, de los cuales D es el diámetro del alambre. Para circuitos digitales de alta densidad, el diámetro mínimo de la almohadilla puede ser de (d + 1,0) mm. el diseño antiinterferencia de los PCB y las placas de circuito impreso de medidas antiinterferencias del Circuito está estrechamente relacionado con circuitos específicos. Aquí solo se presentan algunas medidas comunes para el diseño antiinterferencia de pcb.

(1) el diseño del cable de alimentación se basa en la corriente de la placa de circuito impreso, tratando de aumentar el ancho del cable de alimentación para reducir la resistencia del circuito. Al mismo tiempo, hacer que la dirección del cable de alimentación y el cable de tierra sea consistente con la dirección de transmisión de datos ayuda a mejorar la resistencia al ruido.

(2) los principios de diseño del suelo para el diseño de la parcela son:

1) la puesta a tierra digital está separada de la puesta a tierra analógica. Si hay circuitos lógicos y lineales en la placa de circuito pcb, deben separarse en la medida de lo posible. La puesta a tierra de los circuitos de baja frecuencia debe estar en un solo punto y conectada a tierra en la medida de lo posible. Cuando el cableado real es difícil, se puede conectar parcialmente en serie y luego conectarse a tierra en paralelo. Los circuitos de alta frecuencia deben estar conectados a tierra en serie en varios puntos, los cables de tierra deben ser cortos y alquilados, y las láminas de tierra de gran área en forma de cuadrícula deben utilizarse alrededor de los componentes de alta frecuencia en la medida de lo posible.

2) el cable de tierra debe ser lo más grueso posible. Si el cable de tierra utiliza una línea muy apretada, el potencial de puesta a tierra cambiará a medida que cambie la corriente, lo que reducirá la resistencia al ruido. Por lo tanto, el cable de tierra debe engrosarse para que pueda pasar por el triple de la corriente permitida en la placa de impresión. Si es posible, el cable de tierra debe ser de 2 a 3 mm o más.

3) el cable de tierra forma un circuito cerrado. El PCB de la placa de circuito impreso está compuesto solo por circuitos digitales, y sus circuitos de tierra están dispuestos en un grupo de bucles, lo que puede mejorar en gran medida la resistencia al ruido.

(3) uno de los métodos tradicionales de diseño de PCB para la configuración de condensadores de desacoplamiento es configurar condensadores de desacoplamiento adecuados en cada parte clave de la placa de impresión. Los principios generales de configuración de los condensadores de desacoplamiento son:

1) conecte un condensadores electroliticos de 10 a 100 UF en la entrada de la fuente de alimentación. Si es posible, es mejor conectarse a 100uf o más.

2) en principio, cada chip de circuito integrado debe estar equipado con un Condensadores cerámicos de 0,01 PF. Si el espacio entre las placas de impresión no es suficiente, se puede configurar un capacitor de 1 - 10pf para cada 4 a 8 chips.

3) para los dispositivos con poca resistencia al ruido y grandes cambios en la fuente de alimentación cuando se apagan, como los dispositivos de almacenamiento Ram y rom, los condensadores de desacoplamiento deben conectarse directamente entre el cable de alimentación y el suelo del chip.

4) los cables de los condensadores no deben ser demasiado largos, especialmente los condensadores de derivación de PCB de alta frecuencia. Además, debe prestar atención a los siguientes dos puntos:

Cuando entra en contacto con los contactores de PCB de la placa de circuito impreso, relés, botones y otros componentes. Al operarlos, se producen grandes descargas de chispas y se debe utilizar el circuito RC que se muestra en la imagen para absorber la corriente de descarga. En general, R es de 1 a 2k y c es de 2,2 a 47uf.

La resistencia de entrada de la CMOS es muy alta y es vulnerable a la inducción, por lo que los terminales no utilizados deben estar conectados a tierra o conectados a una fuente de alimentación positiva cuando se utilizan.