By die ontwerp van PCB maak ons ​​gewoonlik staat op die ervaring en vaardighede wat ons gewoonlik op die internet vind. Elke PCB -ontwerp kan vir ‘n spesifieke toepassing geoptimaliseer word. Oor die algemeen is die ontwerpreëls slegs van toepassing op die teikentoepassing. Die ADC PCB -reëls is byvoorbeeld nie van toepassing op RF PCB’s nie en omgekeerd. Sommige riglyne kan egter as algemeen beskou word vir enige PCB -ontwerp. Hier in hierdie tutoriaal stel ons ‘n paar basiese probleme en vaardighede bekend wat die ontwerp van die PCB aansienlik kan verbeter.
Kragverspreiding is ‘n sleutelelement in enige elektriese ontwerp. Al u komponente maak staat op krag om hul funksies uit te voer. Afhangende van u ontwerp, kan sommige komponente verskillende kragverbindings hê, terwyl sommige komponente op dieselfde bord swak kragverbindings kan hê. Byvoorbeeld, as alle komponente deur een bedrading aangedryf word, sal elke komponent ‘n ander impedansie waarneem, wat lei tot verskeie aardverwysings. As u byvoorbeeld twee ADC -stroombane het, een aan die begin en die ander aan die einde, en albei ADC’s ‘n eksterne spanning lees, sal elke analoogkring ‘n ander potensiaal in verhouding tot hulself lees.
Ons kan die kragverdeling op drie moontlike maniere saamvat: enkelpuntbron, sterbron en meerpuntbron.
(a) Enkelpuntvoeding: die kragtoevoer en gronddraad van elke komponent word van mekaar geskei. Die kragroeting van alle komponente kom slegs by ‘n enkele verwysingspunt byeen. ‘N Enkele punt word as geskik vir krag beskou. Dit is egter nie haalbaar vir komplekse of groot / mediumgrootte projekte nie.
(b) Sterbron: Sterbron kan beskou word as ‘n verbetering van enkelpuntbron. As gevolg van die belangrikste eienskappe daarvan, is dit anders: die routinglengte tussen komponente is dieselfde. Sterverbinding word gewoonlik gebruik vir komplekse hoëspoedseinborde met verskillende horlosies. In die hoëspoedsein PCB kom die sein gewoonlik van die rand af en bereik dit dan die middel. Alle seine kan vanaf die middel na enige area van die printplaat oorgedra word, en die vertraging tussen gebiede kan verminder word.
(c) veelvuldige bronne: in elk geval as arm beskou. Dit is egter maklik om in enige stroombaan te gebruik. Meervoudige bronne kan verwysingsverskille tussen komponente en algemene impedansie -koppeling veroorsaak. Hierdie ontwerpstyl laat ook hoë skakelaar IC-, klok- en RF -stroombane toe om geraas in nabygeleë stroombane te bring wat verbindings deel.
In ons daaglikse lewe sal ons natuurlik nie altyd ‘n enkele soort verspreiding hê nie. Die afweging wat ons kan maak, is om enkelpuntbronne met meerpuntbronne te meng. U kan analoog sensitiewe toestelle en hoëspoed- / RF-stelsels op een punt plaas, en alle ander minder sensitiewe randapparatuur in een punt.
Het u al ooit daaraan gedink of u ‘n vliegtuig moet gebruik? Die antwoord is ja. Kragbord is een van die metodes om krag oor te dra en die geraas van enige stroombaan te verminder. Die kragvlak verkort die grondpad, verminder die induktansie en verbeter die elektromagnetiese verenigbaarheid (EMC) prestasie. Dit is ook te wyte aan die feit dat ‘n parallelle plaat -ontkoppelingskondensator ook in die kragtoevoervliegtuie aan beide kante gegenereer word om geraas te voorkom.
Die kragbord het ook ‘n voor die hand liggende voordeel: vanweë die groot oppervlakte laat dit meer stroom deurloop, wat die werkingstemperatuur van die PCB verhoog. Let wel: die kraglaag kan die werktemperatuur verbeter, maar die bedrading moet ook oorweeg word. Die opsporingsreëls word gegee deur ipc-2221 en ipc-9592
Vir ‘n PCB met ‘n RF-bron (of enige hoëspoedsein-toepassing) moet u ‘n volledige grondvlak hê om die werkverrigting van die printplaat te verbeter. Die seine moet op verskillende vlakke geleë wees, en dit is byna onmoontlik om aan beide vereistes gelyktydig te voldoen deur twee lae plate te gebruik. As u ‘n antenna of ‘n lae -kompleksiteitskaart wil ontwerp, kan u twee lae gebruik. Die volgende figuur toon ‘n illustrasie van hoe u PCB hierdie vliegtuie beter kan gebruik.
In die ontwerp van gemengde seine beveel vervaardigers gewoonlik aan dat analoog grond van digitale grond geskei word. Sensitiewe analoogbane word maklik beïnvloed deur hoëspoedskakelaars en seine. As analoge en digitale aarding anders is, word die aardingsvlak geskei. Dit het egter die volgende nadele. Ons moet let op die kruis- en lusgebied van die verdeelde grond wat hoofsaaklik veroorsaak word deur die diskontinuïteit van die grondvlak. Die volgende illustrasie toon ‘n voorbeeld van twee afsonderlike grondvliegtuie. Aan die linkerkant kan die retourstroom nie direk langs die seinroete gaan nie, so daar sal ‘n lusarea wees in plaas daarvan om in die regte lusgebied ontwerp te word.
Elektromagnetiese verenigbaarheid en elektromagnetiese interferensie (EMI)
Vir hoëfrekwensie -ontwerpe (soos RF -stelsels) kan EMI ‘n groot nadeel wees. Die grondvlak wat vroeër bespreek is, help om EMI te verminder, maar volgens u PCB kan die grondvlak ander probleme veroorsaak. In laminaat met vier of meer lae is die afstand van die vliegtuig baie belangrik. As die kapasitansie tussen vliegtuie klein is, sal die elektriese veld op die bord uitbrei. Terselfdertyd neem die impedansie tussen die twee vlakke af, sodat die retourstroom na die seinvlak kan vloei. Dit sal EMI produseer vir enige hoëfrekwensie -sein wat deur die vliegtuig gaan.
‘N Eenvoudige oplossing om EMI te vermy, is om te verhoed dat hoëspoedseine meer lae oorsteek. Voeg ontkoppelingskondensator by; En plaas aardings vias rondom die seinkabels. Die volgende figuur toon ‘n goeie PCB -ontwerp met ‘n hoë frekwensie sein.
Filter geraas
Omseilkapasitors en ferrietkrale is kapasitors wat gebruik word om die geraas wat deur enige komponent gegenereer word, te filter. As dit in ‘n hoëspoed-toepassing gebruik word, kan ‘n I / O-pen basies ‘n geraasbron word. Om hierdie inhoud beter te kan benut, moet ons aandag gee aan die volgende punte:
Plaas altyd ferrietkrale en omseilkapasitors so na as moontlik aan die geraasbron.
As ons outomatiese plasing en outomatiese routing gebruik, moet ons die afstand wat ons moet kontroleer, oorweeg.
Vermy vias en enige ander roete tussen filters en komponente.
As daar ‘n grondvlak is, gebruik dit deur verskeie gate om dit korrek te grond.