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Conception et étude de Protel 99 se High Frequency PCB board
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Conception et étude de Protel 99 se High Frequency PCB board

Conception et étude de Protel 99 se High Frequency PCB board

2022-05-12
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Author:pcb

Avec leArt. progrèArt. de la technologie électronique, Complexité et champ d'application PCB board (printed circuit boards) have developed rapidly. Designer engagé dans la haute fréquence PCB boardDoit posséder les connaissances théoriques de base correspondantes, Et doit avoir une riche expérience de la production à haute fréquence PCB boards. C'est - à - dire, Qu'il s'agisse de dessiner des schémas ou de concevoir PCB board, Compte tenu de son environnement de travail à haute fréquence, Un tel idéal PCB board Peut être conçu. Dans cet article, nous étudions certains problèmes de conception de PCB à haute fréquence basés sur Protel 99se à partir de la disposition manuelle et du câblage de PCB à haute fréquence..

PCB board

1、Layout design
Although Protel 99 SE has Celui - ci. function of automatic layout, Il ne peut pas répondre entièrement aux besoins de fonctionnement des circuits à haute fréquence. Selon les circonstances, il est souvent nécessaire de s'appuyer sur l'expérience du concepteur., Utilisez d'abord la disposition manuelle pour optimiser et ajuster l'emEmplacementment de certains composants, Ensuite, la conception globale du système est terminée en combinaison avec la disposition automatique. PCB board. Si la disposition est raisonnable et affecte directement la vie, Stabilité, EMC (electromagnetic compatibility) of the product, Attendez.., Doit être considéré à partir de la disposition générale du tableau, Accessibilité du câblage et PCB board, Structure mécanique, Dissipation de chaleur, EMI ( Electromagnetic interference), Fiabilité, Tenir pleinement compte de l'intégrité du signal, Attendez... En général, Placer d'abord les composants en position fixe par rapport aux dimensions mécaniques, Puis placez des composants spéciaux et plus grands, Placer un widget. En même temps, Tenir compte des exigences en matière de câblage, Les composants à haute fréquence doivent être placés de manière aussi compacte que possible., Le câblage du fil de signalisation doit être aussi court que possible., Afin de réduire l'interférence croisée de la ligne de signal.


1.1 Placement of positioning inserts in relation to mechanical dimensions
Power sockets, Switch, Interface entre PCB boards, Feu indicateur, Attendez.. Tous les Inserts de positionnement sont - ils liés aux dimensions mécaniques?. En général, Alimentation électrique et PCB board Placé à PCB board, Il doit y avoir une distance de 3 mm à 5 mm entre le bord et le bord. PCB boardB) la question; Indiquer que les del doivent être placées avec précision au besoin; Commutateur et quelques composants de compensation, Comme inductance réglable, Résistance réglable, Attendez.. Doit être placé à proximité PCB board Facilité de réglage et de connexion; Les pièces qui doivent être remplacées fréquemment doivent être placées dans un nombre réduit de pièces pour faciliter le remplacement..


1.2 Placement of special components
High-power tubes, Transformateur, Les tubes redresseurs et autres dispositifs de chauffage produisent beaucoup de chaleur lorsqu'ils fonctionnent à haute fréquence, Par conséquent, la ventilation et la dissipation de chaleur doivent être pleinement prises en compte dans la disposition., Ces composants doivent être placés PCB board Un endroit où l'air circule facilement. place. Les tubes redresseurs et régulateurs de grande puissance doivent être munis de radiateurs., Et doit être éloigné du transformateur. Pièces chaudes, Par exemple, condensateur électrolytique, Il doit également être éloigné du dispositif de chauffage., Sinon, l'électrolyte séchera, Augmentation de la résistance et mauvaise performance, Cela affectera la stabilité du circuit. Composants sujets à la défaillance, Par exemple, tube de réglage, Capacité électrolytique, Relais, Attendez.., La facilité d'entretien doit être envisagée.. Pour les points d'essai qui nécessitent souvent des mesures, Lors de la disposition des composants, il faut veiller à ce que les barres d'essai soient facilement accessibles.. En raison d'un champ de fuite de 50 Hz à l'intérieur de l'alimentation électrique, Lorsqu'il est connecté à certains composants de l'amplificateur LF, Il interfère avec les amplificateurs à basse fréquence. Donc,, Ils doivent être isolés ou protégés. Selon le schéma, tous les niveaux de l'amplificateur peuvent être disposés en ligne droite. L'avantage de cette disposition est que le courant de mise à la terre à chaque niveau est fermé et s'écoule à ce niveau., N'affecte pas le fonctionnement des autres circuits. Les étapes d'entrée et de sortie doivent être aussi éloignées que possible afin de réduire les interférences de couplage parasitaire entre elles.. Tenir compte de la relation de transmission du signal entre les circuits fonctionnels de chaque Unit é, Les circuits basse et haute fréquence doivent également être séparés., Les circuits analogiques et numériques doivent être séparés. Le circuit intégré doit être placé PCB board, Pour faciliter le câblage entre chaque broche et d'autres dispositifs. L'inducteur et le transformateur, Attendez.., sont couplés magnétiquement et doivent être placés orthogonalement l'un à l'autre afin de réduire le couplage magnétique.. En outre, Ils ont tous des champs magnétiques puissants, Ils doivent être entourés d'un grand espace ou d'un bouclier magnétique approprié pour réduire l'impact sur les autres circuits..

Des condensateurs de découplage à haute fréquence appropriés doivent être installés dans les parties critiques des PCB. Par exemple, un condensateur électrolytique de 10 °F à 100 °F devrait être raccordé à l'entrée de l'alimentation en PCB et 0,01 PF devrait être raccordé près de la goupille d'alimentation du circuit intégré. Condensateurs en céramique. Certains circuits sont également équipés d'étranglements à haute ou basse fréquence appropriés pour réduire l'impact entre les circuits à haute et basse fréquence. Cela doit être pris en considération lors de la conception et de la rédaction des schémas, car cela peut affecter les performances des circuits. L'espacement entre les composants doit être approprié, compte tenu de la possibilité de rupture ou d'allumage entre les composants. Pour les amplificateurs avec des circuits Push - pull et Bridge, la symétrie des paramètres électriques des composants et la symétrie de la structure doivent être notées afin que les paramètres de distribution des composants symétriques soient aussi cohérents que possible. Une fois la disposition manuelle des principaux composants terminée, la méthode de verrouillage des composants doit être utilisée afin qu'ils ne se déplacent pas pendant la disposition automatique. C'est - à - dire, exécutez la commande modifier les modifications ou sélectionnez verrouiller dans les propriétés du composant pour le verrouiller et ne pas le déplacer.


1.3 Placement of common components
For common components, Par exemple, résistances, Condensateur, Attendez.., Il y a plusieurs aspects à considérer, Comme la disposition ordonnée des composants, Taille de l'espace occupé, Accessibilité du câblage et facilité de soudage, etc., Et vous pouvez utiliser la méthode de mise en page automatique.


2. Design of wiring
Wiring is the general requirement for realizing high-frequency PCB board Conception basée sur une disposition raisonnable. Le routage comprend le routage automatique et le routage manuel. En général, Peu importe le nombre de lignes de signalisation critiques, Ces fils de signalisation sont d'abord acheminés manuellement. Une fois le câblage terminé, Vérifiez soigneusement le câblage de ces fils de signalisation.. Après avoir réussi l'inspection, Ils sont fixes., Puis Router automatiquement d'autres itinéraires. C'est ça., Une combinaison de câblage manuel et automatique est utilisée pour compléter PCB board.

Lors du câblage à haute fréquence PCB board, Une attention particulière doit être accordée aux aspects suivants:.

2.1 The direction of wiring
The wiring of the circuit adopts a full straight line according to the flow direction of the signal, Lorsqu'un virage est nécessaire, il peut être effectué avec une courbe de 45° ou d'arc, Réduit l'émission externe et le couplage mutuel des signaux à haute fréquence. Le câblage des lignes de signalisation à haute fréquence doit être aussi court que possible.. Selon la fréquence de fonctionnement du circuit, Sélectionner raisonnablement la longueur de câblage du fil de signalisation, Il peut réduire les paramètres de distribution et la perte de signal. Lors de la fabrication de panneaux recto - latéraux, Câblage vertical, Indirect, Ou plié pour se croiser sur deux couches adjacentes. Éviter le parallélisme, Peut réduire l'interférence mutuelle et le couplage parasitaire. Les lignes de signaux à haute fréquence et à basse fréquence doivent être séparées autant que possible., Des mesures de blindage doivent être prises si nécessaire pour éviter toute interférence mutuelle.. Pour les terminaux d'entrée de signaux faibles, Sensible aux interférences des signaux externes, Le fil de terre peut être utilisé comme fil de blindage autour de lui ou comme connecteur haute fréquence de blindage. Le parallélisme dans le même plan horizontal doit être évité., Sinon, les paramètres de distribution seront introduits, Ça affecte le circuit.. Si c'est inévitable,, Une feuille de cuivre au sol peut être introduite entre deux lignes parallèles pour former une ligne d'isolement. Dans les circuits numériques, Pour la ligne de signal différentielle, Ils doivent être câblés par paires, Essayez de les garder parallèles et étroitement liés, Peu de différence de longueur.


2.2 The form of wiring
In the wiring process of the PCB board, La largeur de la trace est déterminée par l'adhérence entre le conducteur et le substrat isolant et par l'intensité du courant qui traverse le conducteur.. Lorsque l'épaisseur de la Feuille de cuivre est 0.05Mm, largeur de 1mm à 1.5 mm, Courant qui peut passer par 2A. La température ne doit pas dépasser 3 mm. Sauf quelques marques spéciales., La largeur des autres traces sur la même couche doit être aussi uniforme que possible.. L'espacement du câblage dans les circuits à haute fréquence affectera la capacité et l'inductance distribuées., Cela affecte la perte de signal, Stabilité du circuit et interférence causée par le signal. Dans le circuit de commutation à grande vitesse, L'espacement des fils affectera le temps de transmission du signal et la qualité de la forme d'onde.. Donc,, L'espacement entre les fils doit être supérieur ou égal à 0.5 mm, Si vous le permettez., the PCB board Le câblage doit être effectué sur des lignes relativement larges.. Il doit y avoir une certaine distance entre la ligne imprimée et le bord PCB board ((pas moins que l'épaisseur de la plaque)), Non seulement facile à installer et à usiner, Améliore également les performances d'isolation. Lorsque vous rencontrez une ligne qui ne peut être connectée qu'en grand cercle dans la ligne, Utilisation du plomb de vol, C'est ça., Connectez - vous directement au fil court pour réduire les interférences causées par le câblage à longue distance. Les circuits contenant des éléments de détection magnétique sont plus sensibles aux champs magnétiques environnants, Lorsque les circuits à haute fréquence fonctionnent, les coins du câblage peuvent facilement rayonner des ondes électromagnétiques. Les passages à niveau ne sont pas autorisés pour le même câblage de couche. Pour les lignes qui peuvent se croiser, Vous pouvez utiliser les méthodes de forage et d'enroulement pour résoudre ce problème, C'est ça., Laisser un fil "percer" hors de l'espace sous les broches d'autres dispositifs, tels que les résistances, Condensateur, Triode, etc., Ou "enveloppé" sur une ligne qui peut se croiser avec une extrémité du fil. Dans des circonstances exceptionnelles, Si le circuit est très complexe, Pour simplifier la conception, L'utilisation de Jumpers est également autorisée pour résoudre les problèmes d'intersection. Lorsque la fréquence de fonctionnement du circuit haute fréquence est élevée, L'ajustement de l'impédance et l'effet d'antenne du câblage doivent également être pris en considération..


2.3 Wiring requirements for power cables and ground cables
According to the size of different working current, Maximiser la largeur du cordon d'alimentation. Haute fréquence PCB board Dans la mesure du possible, de grandes zones de terre doivent être utilisées et placées PCB board, Il peut réduire l'interférence du signal externe sur le circuit; Tension proche de la tension au sol. La méthode de mise à la terre doit être choisie au cas par cas.. C'est différent des circuits à basse fréquence. Les fils de mise à la terre des circuits à haute fréquence doivent être mis à la terre à proximité ou à plusieurs points.. Les fils de mise à la terre doivent être courts et épais afin de réduire au minimum l'impédance de mise à la terre.. L'exigence de courant admissible peut atteindre 3 fois la norme de courant de fonctionnement. Le fil de mise à la terre du Haut - parleur doit être relié à PCB board, Ne pas mettre à la terre arbitrairement. Pendant le câblage, Certains câblages raisonnables doivent être verrouillés en temps opportun afin d'éviter le câblage répété.. C'est ça., Exécutez la commande editselectnet et sélectionnez verrouillé dans les propriétés pré - câblées pour la verrouiller et ne pas la déplacer.


3. Conception de la plaque de soudage et du placage en cuivre

3.1 Pads and Apertures
In the case of ensuring that the wiring spacing does not violate the designed electrical spacing, Les coussins doivent être conçus de manière à assurer une largeur suffisante de l'anneau.. En général, L'alésage intérieur de la doublure est légèrement plus grand que le diamètre du plomb du composant, Et c'est trop grand., Le soudage virtuel est facile à former dans le processus de soudage. The outer diameter D of the pad is generally not less than (d+1.2) mm, Où D est le diamètre intérieur de la doublure. Pour certains PCB boardRelativement dense, the value of the pad can be (d+1.0) mm. La forme du tapis est habituellement arrondie, Mais les Pads DIP packaged IC prennent la forme d'une piste, Cela augmente la surface du PAD dans un espace limité, Faciliter le soudage des circuits intégrés. La connexion entre le câblage et le PAD doit être lisse., C'est ça., Lorsque la largeur du câblage entrant dans le PAD circulaire est inférieure au diamètre du PAD circulaire, La conception des larmes doit être utilisée. Il convient de noter que les dimensions du diamètre intérieur d du joint sont différentes., Il doit être considéré en fonction du diamètre réel du plomb de l'élément., Par exemple, trou de montage, Trous de montage et fentes. L'espacement des trous des joints doit également être considéré en fonction de la méthode d'installation réelle des composants.. Par exemple:, Résistances, etc., Diode, Les condensateurs tubulaires sont installés de deux façons: verticalement et horizontalement.. L'espacement des trous est différent entre les deux méthodes. En outre, La conception de l'espacement des trous dans les Pads doit également tenir compte des exigences d'espacement entre les composants., En particulier, le dégagement entre les parties spéciales doit être garanti par le pas du trou entre les joints.. En haute fréquence PCB board, Le nombre de trous doit être réduit au minimum., Cela réduit non seulement la capacité distribuée, Peut être augmenté PCB board. En dernier analyse, Dans la conception à haute fréquence PCB board, Conception et forme du coussin, L'ouverture et l'espacement des trous ne doivent pas être considérés uniquement en fonction de leur spécificité., Il répond également aux exigences du processus de production.. La conception normalisée réduit non seulement le coût du produit, Et améliorer l'efficacité de la production tout en assurant la qualité du produit.


3.2 Copper plating
The main purpose of copper coating is to improve the anti-interference ability of the circuit, En même temps, C'est très bon pour la dissipation de chaleur du moteur PCB board Et PCB board. Cependant,, Les grandes bandes de cuivre ne doivent pas être utilisées, Parce que quand PCB board Utilisation prolongée, Une grande quantité de chaleur sera produite, Feuille de cuivre ruban facile à gonfler et à tomber. Feuille de cuivre, Et connectez le réseau électrique au réseau de mise à la terre du circuit, Améliorer l'effet de blindage du réseau électrique. La taille du réseau électrique est déterminée par la fréquence d'interférence à protéger.. Après la conception de l'itinéraire, Pads and overholes, a DRC (Design Rule Check) should be performed. Les différences entre les dessins et les règles de définition sont détaillées dans les résultats de l'inspection., Un réseau non conforme peut être trouvé. Cependant,, Le RDC doit être paramétré avant le câblage avant le fonctionnement du RDC., C'est ça., Exécuter la commande de vérification des règles de conception des outils.


4、Conclusion
The design of high-frequency circuit PCB board Est un processus complexe, Facteurs multiples, Cela peut avoir une incidence directe sur le fonctionnement des circuits à haute fréquence.. Donc,, Les concepteurs ont besoin d'une recherche et d'une exploration continues dans le travail réel, Accumuler de l'expérience, and combine new EDA (Electronic Design Automation) technology to design high-frequency circuit PCB board Excellente performance.