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La progettazione di schede PCB di alta qualità dovrebbe prestare attenzione all'inventario
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La progettazione di schede PCB di alta qualità dovrebbe prestare attenzione all'inventario

2022-01-17
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Author:pcb

La disposizione ragionevole dei componenti è la premessa di base della progettazione di un layout di scheda PCB  Cscheda PCB di alta qualità

1. Layout dei componenti

I requisiti per la disposizione dei componenti comprendono principalmente installazione, forza, calore, segnale, ed estetica.

1.1. Installazione

Si riferisce a una serie di requisiti di base per l'installazione regolare del circuito stampato nel telaio, involucro, e slot in una specifica applicazione, in modo da evitare incidenti quali interferenze spaziali e cortocircuito, e mantenere il connettore designato nella posizione designata sul telaio o sull'involucro. Richiedi. Non voglio entrare nei dettagli qui..

PCB board

1.2.Forza

Il circuito stampato dovrebbe essere in grado di resistere a varie forze esterne e vibrazioni durante l'installazione e il lavoro. Per questo motivo, the circuit board should have a reasonable shape, e le posizioni dei vari fori (fori di vite, fori di forma speciale) sul bordo dovrebbero essere ragionevolmente disposte. Generalmente, la distanza tra il foro e il bordo della piastra deve essere almeno maggiore del diametro del foro. Allo stesso tempo, Va anche notato che la sezione debole della piastra causata dal foro a forma speciale dovrebbe anche avere sufficiente resistenza alla flessione. In particolare, i connettori che "si estendono" direttamente dal guscio del dispositivo sulla scheda dovrebbero essere ragionevolmente fissati per garantire affidabilità a lungo termine.

1.3.Calore

Per i dispositivi ad alta potenza con grave generazione di calore, oltre a garantire condizioni di dissipazione del calore, occorre prestare attenzione anche a collocarli in posizioni appropriate. Soprattutto nei sofisticati sistemi analogici, special attention should be paid to the detrimental effects of temperature fields generated by these devices on fragile preamp circuits. Generalmente, la parte con potenza molto grande dovrebbe essere trasformata in un modulo separato, e alcune misure di isolamento termico dovrebbero essere adottate tra esso e il circuito di elaborazione del segnale.

1.4.Segnali

L'interferenza del segnale è un fattore importante da considerare nella progettazione del layout PCB. Diversi aspetti fondamentali sono: il circuito di segnale debole è separato o addirittura isolato dal circuito di segnale forte; la parte AC è separata dalla parte DC; la parte ad alta frequenza è separata dalla parte a bassa frequenza; prestare attenzione alla direzione della linea di segnale; la disposizione del filo di massa; misura.

1.5.Bella

Non è solo necessario considerare il posizionamento ordinato e ordinato dei componenti, ma anche considerare il cablaggio grazioso e liscio.Perché il laico generale a volte sottolinea il primo, per valutare unilateralmente i pro e i contro della progettazione del circuito, per l'immagine del prodotto, la prima dovrebbe essere data priorità quando i requisiti di prestazione non sono severi. Tuttavia, nelle occasioni ad alte prestazioni, se deve essere utilizzata una tavola bifacciale, e anche il circuito stampato è incapsulato in esso, di solitario è invisibile, e l'estetica del cablaggio va sottolineata prima. La prossima sezione discuterà in dettaglio l'"estetica" del cablaggio.


2.Principi di cablaggio

Alcune misure anti-inceppamento non comunemente trovate in letteratura sono descritte di seguito. Considerando che nelle applicazioni pratiche, oltre nella produzione di prova di prodotto, vengono ancora utilizzati numerosi pannelli bifacciali

, e i seguenti contenuti sono rivolti principalmente a pannelli bifacciali.


2.1. Cablaggio "Estetica"

Durante la tornitura, Evitare angoli retti e cercare di utilizzare barre o archi per transizioni. Il cablaggio deve essere ordinato e ordinato, e organizzato in modo centralizzato, che non solo evita l'interferenza reciproca di segnali di diversa natura, ma facilita anche l'ispezione e la modifica. Per i sistemi digitali, non c'è bisogno di preoccuparsi di interferenze tra linee di segnale (come linee dati e linee di indirizzo) dello stesso camp, ma segnali di controllo come lettura, write, e orologio devono essere isolati e protetti con fili di terra. Quando si posa il terreno su una grande area (discussa più avanti), cercare di mantenere una distanza ragionevole e uguale tra il filo di terra (infatti, dovrebbe essere la "superficie" di terra) e il cavo di segnale, e cercare di essere il più vicino possibile sulla premessa di prevenire cortocircuiti e perdite. Per sistemi a corrente debole, il cavo di massa e il cavo di alimentazione dovrebbero essere il più vicino possibile. Per sistemi che utilizzano componenti di montaggio superficiale, le linee di segnale dovrebbero andare fino alla parte anteriore.


2.2. Disposizione del filo di terra

Ci sono molte discussioni sull'importanza e i principi di layout dei fili di terra nella letteratura, ma c'è ancora una manca di introduzione dettagliata e accurata al layout del filo di terra nelle schede PCB reali. La mia esperienza è che al fine di migliorare l'affidabilità del sistema (piuttosto che fare solo un prototipo sperimentale), il filo di massa non può essere enfatizzato troppo, soprattutto nell'elaborazione debole del segnale. A tal fine, non dobbiamo risparmiare alcuno sforzo per attuare il principio della "pavimentazione di grandi superfici".


2.3. Layout della linea elettrica e filtro di alimentazione

La letteratura generale dice che il cavo di alimentazione dovrebbe essere il più spesso possibile, cosa con cui non sono del tutto d'accordo. Solo in caso di alta potenza (la corrente media di alimentazione può raggiungere 1A in 1 secondo), è necessario garantire una larghezza sufficiente della linea elettrica (nella mia esperienza, 50mil per corrente 1A può soddisfare le esigenze della maggior parte delle occasioni). La larghezza della linea elettrica non è critica se è solo per prevenire interferenze del segnale. Anche, a volte cavi di alimentazione più sottili sono più utili. La qualità dell'alimentazione elettrica generale non riseede principalmente in esso, ma nella fluttuazione dell'alimentazione elettrica e nelle interferenze sovrapposte. La chiave per risolvere le interferenze dell'alimentazione elettrica sono i condensatori filtrati! Se la tua applicazione ha requisiti rigorosi in materia di qualità dell'energia, non essere disponibile con i soldi per i condensatori filtrati! Prestare attenzione a quanto segue quando si utilizzano condensatori filtrati: L'estremità di ingresso di potenza dell'interesse circuito deve avere " Le "misure di filtraggio" totali", e vari tipi di condensatori dovrebbero essere abbinati tra loro, "lo stesso non può essere meno", almeno la J che non sarà una bruta cosa. Per sistemi digitali, almeno 100uF electrolisis + 10uF tantalum + 0.Patch 1uF + 1nF patch . Higher frequency (100kHz) 100uF electrolisis + 10uF tantalum + 0.47uF patch + 0.Patch 1uF. Sistema di simulazione CA: Per il sistema di simulazione DC e bassa frequenza: elettrolisi 1000uF|1000uF + 10uF tantalio + 1uF patch + 0.1uF patch. Ci dovrebbe essere un "set" di condensatori filtranti intorno ad ogni chip importante. Per i sistemi digitali, una patch 0.1uF è generalmente sufficiente, un chip importante o un chip con una grande corrente di lavoro dovrebbe anche essere collegato con un chip 10uF tantalio o 1uF chip, e il chip con frequenza operativa (CPU, cristallo) dovrebbe anche essere collegato con 10nF| 470pF o 1nF. Questo condensatore deve essere il più vicino possibile ai pin di alimentazione del chip e collegato il più direttamente possibile, più piccolo più vicino. Per condensatori di filtro chip, la sezione interna (condensatore filtro per chip power pin) dovrebbe essere il più spessa possibile. È meglio se più fili sottili possono essere utilizzati fianco a fidanzato. Con il condensatore del filtro per fornire una sorgente di tensione a bassa impedenza (CA) e sopprimere l'interferenza dell'accoppiamento CA, la linea di alimentazione esterna al perno del condensatore (riferendosi alla sezione dall'alimentazione principale al condensatore del filtro) non è così importante, la larghezza della linea non deve essere troppo spessa, almeno Non è necessario occupare molta area di bordo per questo. In some analog systems, è inoltre necessaria una rete di filtri RC per l'alimentazione in ingresso per sopprimere ulteriormente le interferenze, e una linea di alimentazione più sottile a volte agisce solo come una resistenza nel filtro RC, which is beneficial. Per sistemi con un'ampia gamma di variazioni di temperatura di esercizio, it should be noted that the performance of aluminum electrolytic capacitors will be reduced or even lose the filtering effect at low temperatures. In questo caso, appropriate tantalum capacitors should be used instead. Per esempio, replace 470uF aluminum with 100uF tantalum | Alluminio 1000uF, or replace 100uF aluminum with 22uF sheet tantalum. Fare attenzione a non posizionare il condensatore elettrolitico in alluminio troppo vicino al dispositivo di riscaldamento ad alta potenza.


3. Esperienza nella riduzione del rumore e delle interferenze elettromagnetiche.

(1) I chip ad alta velocità non sono necessari se possono essere utilizzati chip a bassa velocità, e chip ad alta velocità sono utilizzati in luoghi chiave.

(2) Una resistenza può essere collegata in serie per ridurre il tasso di transizione dei bordi superiori e inferiori del circuito di controllo.

(3) Prova a fornire qualche forma di smorzamento per i relè ecc.

(4) Utilizzare un orologio di frequenza che soddisfi i requisiti di sistema.

(5) Il generatore di orologio è il più vicino possibile al dispositivo che utilizza l'orologio. La cassa dell'oscillatore di cristallo di quarto deve essere messa a terra.

(6) Cerchiare l'area dell'orologio con un filo di terra e mantenere il cavo dell'orologio il più breve possibile.

(7) Utilizzare condensatori al tantalio di grande capacità o condensatori policreed invece dei condensatori elettrolitici come condensatori di accumulo di energia di scarica e carica del circuito. Quando si utilizzano condensatori tubolari, il caso deve essere fondato.

(8) L'estremità inutile di MCD dovrebbe essere collegata ad alta, o messa a terra, o definita come un'estremità di uscita. L'estremità del circuito integrato che deve essere collegato alla terra di alimentazione deve essere collegata, e non deve essere lasciata fluttuare.

(9) Non far galleggiare i terminali di ingresso dei circuiti gate non in uso, collegare a terra i terminali di ingresso positivo degli amplificatori operativi non in uso, e collegare i terminali di ingresso negativo ai terminali di uscita.

(10) Il bordo stampato dovrebbe cercare di utilizzare linee 45-fold invece di linee 90-fold per ridurre l'emissione esterna e l'accoppiamento dei segnali ad alta frequenza.

(11) La scheda stampata è divisa in base alle caratteristiche di commutazione di frequenza e corrente, e la distanza tra componenti acustici e componenti non acustici deve essere più lontana.

(12) Alimentatore monopunto e messa a terra monopunto per pannello singolo e doppio, la linea elettrica e il cavo di massa devono essere il più grande possibile. Se l'economia può permetterselo, utilizzare una scheda multistrato per ridurre l'induttanza capacità dell'alimentare e del terreno.

(13) The clock, autobus, e i segnali di selezione del chip devono essere tenuti lontani da linee e connettori I/O.

(14) La linea di ingresso di tensione analogica e il terminale di tensione di riferimento dovrebbero essere il più lontano possibile dalla linea di segnale del circuito digitale, in particolare dall'orologio.

(15) Per i dispositivi A/D, la parte digitale e la parte analogica preferiscono essere unificate più volte che destinate.

(16) The clock line perpendicular to the I/La linea O ha meno interferenze rispetto al parallelo I/O line, e i perni del componente dell'orologio sono lontani dal cavo I/O.

(17) I perni del componente dovrebbero essere il più corti possibile e i perni del condensatore di disaccoppiamento dovrebbero essere il più brevi possibile.

(18) Le linee chiave dovrebbero essere il più spesse possibile e il terreno protettivo dovrebbe essere aggiunto su entrambi i lati. Le linee ad alta velocità devono essere corte e diritte.

(19) La linea sensibile al rumore non dovrebbe essere parallela alla linea di commutazione ad alta corrente e ad alta velocità.

(20) Non instradare i fili sotto il cristallo di quarzo e sotto i dispositivi sensibili al rumore.

(21) Per circuiti a segnale debole, non formano circuiti di corrente intorno ai circuiti a bassa frequenza.

(22) Non formare un loop per alcun segnale. Se è inevitabile, rendere l'area loop il più piccola possibile.

(23) Un condensatore di disaccoppiamento per circuito integrato. Un piccolo condensatore bypass ad alta frequenza deve essere aggiunto accanto ad ogni condensatore elettrico.

(24) Il segnale che entra nella scheda stampata dovrebbe essere filtrato e anche il segnale dall'area ad alto rumore dovrebbe essere filtrato. Allo stesso tempo, il metodo di resistenza seriale del terminale deve essere utilizzato per ridurre la riflessione del segnale. Il circuito driver I/O è il più vicino possibile al bordo della scheda PCB

, in modo che possa lasciare il printed circuit boards il prima possibile.