Parte dei requisiti per il layout PCB in progettazione PCB di alta qualità

Al fine di garantire la qualità del circuiti stampati progettazione, durante la progettazione Scheda PCB, è necessario prestare attenzione a se la parte di cablaggio del Scheda PCB il diagramma soddisfa i requisiti.

1. Component layout
Reasonable arrangement of components is il basic premise of designing a high-quality PCB layout. I requisiti per la disposizione dei componenti comprendono principalmente l'installazione, forza, calore, segnale, ed estetica.
1.1. Installation
Refers to a series of basic requirements for the smooth installation of the Scheda PCB nel telaio, involucro, e slot in una specifica applicazione, in modo da evitare incidenti come interferenze spaziali e cortocircuito, e mantenere il connettore designato nella posizione designata sul telaio o sull'involucro. Richiedi. Non voglio entrare nei dettagli qui..

1.2. Force
The circuit board should be able to withstand various external forces and vibrations during installation and work. Per questo motivo, the Scheda PCB dovrebbe avere una forma ragionevole, and the positions of various holes (screw holes, special-shaped holes) on the board should be reasonably arranged. 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. Heat
For high-power devices with serious heat generation, oltre a garantire condizioni di dissipazione del calore, Occorre inoltre prestare attenzione a collocarli in posizioni appropriate. Soprattutto nei sofisticati sistemi analogici, Particolare attenzione dovrebbe essere prestata agli effetti negativi dei campi di temperatura generati da questi dispositivi sui fragili circuiti di preamplificazione. 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. Signals
Signal interference is an important factor to be considered in PCB layout design. 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. Questi sono stati ripetutamente sottolineati in un gran numero di trattati e non saranno ripetuti qui.
1.5. Beautiful
It is not only necessary to consider the neat and orderly placement of components, 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 il circuito stampato è anche incapsulato in esso, di solito è invisibile, e l'estetica delle tracce dovrebbe essere data priorità. La prossima sezione discuterà in dettaglio l'"estetica" del cablaggio.

2. Wiring principles
Some anti-jamming measures not commonly found in the literature are detailed below. Considerando che nelle applicazioni pratiche, soprattutto nella produzione di prove di prodotto, un gran numero di pannelli bifacciali sono ancora utilizzati, e i seguenti contenuti sono rivolti principalmente a pannelli bifacciali.

2.1. Wiring "Aesthetics"
When turning, Evitare angoli retti e cercare di utilizzare barre o archi per transizioni. Il cablaggio dovrebbe 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 sistemi digitali, there is no need to worry about interference between signal lines (such as data lines and address lines) of the same camp, ma segnali di controllo come lettura, scrivere, e orologio devono essere isolati e protetti con fili di terra. Quando posa il terreno in a large area (discussed further below), try to maintain a reasonable and equal distance between the ground wire (in fact, it should be the ground "surface") and the signal wire, e cercare di essere il più vicino possibile sotto la 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. Ground wire arrangement
There are many discussions on the importance and layout principles of the ground wire in the literature, ma c'è ancora una mancanza di introduzione dettagliata e accurata al layout del filo di terra nel reale Scheda PCB. My experience is that in order to improve the reliability of the system (rather than just making an experimental prototype), il filo di massa non può essere enfatizzato troppo, specialmente nell'elaborazione debole del segnale. A tal fine, non dobbiamo risparmiare alcuno sforzo per attuare il principio della "pavimentazione di grandi superfici". When laying the ground, deve essere generalmente a griglia, a meno che i siti sparsi non siano divisi da altre linee. Le prestazioni termiche e la conducibilità ad alta frequenza della rete di terra sono molto migliori di quella dell'intero filo di terra. In cablaggio bifacciale, a volte i fili di terra devono essere separati per instradare i fili del segnale, che è estremamente sfavorevole per mantenere la resistenza al suolo abbastanza bassa. A tal fine, una serie di mezzi "intelligenti" deve essere utilizzata per garantire la corrente di terra "liscia". Questi trucchi includono: fare uso pesante di componenti per montaggio superficiale, eliminare lo spazio che "dovrebbe" appartenere a terra. Sfruttare appieno lo spazio frontale: in caso di utilizzo di un gran numero di componenti per montaggio superficiale, cercare di far sì che la linea del segnale vada al livello superiore il più possibile, e dare lo strato inferiore "altruista" alla linea di terra, che comporta innumerevoli piccoli suggerimenti, Una delle abilità della scheda: Scambiare i pin è un trucco, e ci sono molti incantesimi simili, che saranno scritti uno dopo l'altro in futuro. Disporre ragionevolmente le linee di segnale, e "dare" aree importanti del consiglio, especially the "hintland" (this is related to the communication of the entire board ground line) to the ground line, purché sia progettato con cura, questo può ancora essere fatto. La coordinazione della parte anteriore e posteriore: a volte su un lato della tavola, Il filo di terra è davvero "impossibile", poi si può provare a rendere il cablaggio su entrambi i lati coordinati tra loro. C'è abbastanza spazio nella posizione corrispondente per posare il filo di terra, and then pass through enough and reasonably located vias (considering that the vias have a large resistance), attraverso questo "ponte" sarà attraversato dalla linea di segnale. Diviso forzatamente, ma con riluttanza, e in attesa della riunificazione, i due lati dello stretto sono collegati in un insieme con sufficiente conducibilità elettrica. Il punto del cane che salta sopra il muro: Quando l'enorme cavo di terra che non riesce a trovare un posto e non è disposto ad essere tagliato da una semplice linea di segnale, Lasciate che questo Segna lamentele, Vai con cavi di salto. A volte, Non sono disposto a tirare un filo nudo, questo segnale passa attraverso un resistore o un altro dispositivo "a gambe lunghe", Posso giustamente estendere i pin di questo dispositivo, che lo rende doppio dovere come un saltatore, sia passando il segnale che evitando il nome sconveniente di un saltatore. Naturalmente, nella maggior parte dei casi, Posso sempre lasciare che un tale segnale passi attraverso il posto giusto ed evitarlo con l'intersezione dei fili di terra richiede osservazione e immaginazione. Il principio minimo: il percorso della corrente di terra dovrebbe essere ragionevole, e la grande corrente e la corrente debole del segnale non devono muoversi fianco a fianco. A volte, scegliere un percorso ragionevole, e una fila di fili di terra Un esercito con una configurazione irragionevole. A proposito, C'è un detto famoso: "Puoi fidarti di tua madre, ma non fidarti mai della tua terra". In the case of extremely weak signal processing (below microvolts), anche se i mezzi sono garantiti Al fine di mantenere costante il potenziale del terreno, la differenza di potenziale a terra dei punti chiave sul circuito supera ancora l'ampiezza del segnale in fase di elaborazione, almeno dello stesso ordine di grandezza. Anche se il potenziale statico è appropriato, la differenza di potenziale istantanea può ancora essere molto grande. Per tali occasioni, prima di tutto In linea di principio, il funzionamento del circuito deve essere il più possibile indipendente dal potenziale del suolo.

2.3. Power line layout and power filter
The general literature says that the power cord should be as thick as possible, che non sono del tutto d'accordo con. Only in the case of high power (the average power supply current may reach 1A in 1 second), it is necessary to ensure sufficient power line width (in my experience, 50mil per 1A current can meet the needs of most occasions). La larghezza della linea elettrica non è critica se è solo per prevenire l'interferenza del segnale. Anche, a volte cavi di alimentazione più sottili sono più utili! La qualità dell'alimentazione elettrica generalmente non risiede principalmente in esso, ma nella fluttuazione dell'alimentazione elettrica e l'interferenza sovrapposta. La chiave per risolvere le interferenze di potenza è il condensatore del filtro! Se la vostra applicazione ha requisiti rigorosi sulla qualità dell'energia, Non essere avaro con i soldi per i condensatori filtranti! Quando si utilizzano condensatori filtranti, prestare attenzione a quanto segue: la potenza in ingresso dell'intero circuito dovrebbe avere misure di filtraggio "totale", e vari tipi di condensatori dovrebbero essere abbinati tra loro, "lo stesso non può essere meno", at least not bad for the digital J The system must have at least 100uF electrolysis + 10uF tantalum + 0.Patch 1uF + 1nF patch. Higher frequency (100kHz) 100uF electrolysis + 10uF tantalum + 0.47uF patch + 0.Patch 1uF. Sistema analogico AC: Per sistemi analogici DC e a bassa frequenza: 1000uF | 1000uF electrolysis + 10uF tantalum + 1uF patch + 0.1uF patch. Ci dovrebbe essere un "set" di condensatori filtranti intorno ad ogni chip importante. Per sistemi digitali, a 0.1uF patch 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, and the chip with operating frequency (CPU, crystal oscillator) should also be connected with 10nF| 470pF o 1nF. Il condensatore deve essere il più vicino possibile ai pin di alimentazione del chip e collegato il più direttamente possibile, più piccolo più vicino. Per il condensatore del filtro chip, the inner section (from the filter capacitor to the chip power pin) should be as thick as possible. È meglio se più fili sottili possono essere utilizzati fianco a fianco. With the filter capacitor to provide a low (AC) impedance voltage source and suppress AC coupling interference, the power line outside the capacitor pin (referring to the section from the main power supply to the filter capacitor) is not so important, la larghezza della linea non deve essere troppo spessa, almeno Non è necessario prendere un sacco di circuiti stampati area per questo.