Пры распрацоўцы друкаванай платы мы звычайна абапіраемся на вопыт і навыкі, якія звычайна знаходзім у Інтэрнэце. Кожны дызайн друкаванай платы можа быць аптымізаваны для канкрэтнага прымянення. Як правіла, яго правілы праектавання прымяняюцца толькі да мэтавага прыкладання. Напрыклад, правілы друкаванай платы АЦП не распаўсюджваюцца на ПХД РЧ і наадварот. Аднак некаторыя рэкамендацыі можна лічыць агульнымі для любой канструкцыі друкаванай платы. Тут, у гэтым уроку, мы пазнаёмім з некаторымі асноўнымі праблемамі і навыкамі, якія могуць істотна палепшыць дызайн друкаванай платы.
Размеркаванне электраэнергіі з’яўляецца ключавым элементам у любой электрычнай канструкцыі. Усе вашы кампаненты спадзяюцца на сілу для выканання сваіх функцый. У залежнасці ад вашай канструкцыі, некаторыя кампаненты могуць мець розныя падлучэнні да харчавання, а некаторыя кампаненты на адной плаце могуць мець дрэнныя злучэнні з харчаваннем. Напрыклад, калі ўсе кампаненты сілкуюцца ад адной праводкі, кожны кампанент будзе назіраць розны імпеданс, што прывядзе да некалькіх спасылак на зазямленне. Напрыклад, калі ў вас ёсць дзве схемы АЦП, адна ў пачатку, а другая ў канцы, і абодва АЦП счытваюць знешняе напружанне, кожная аналагавая схема будзе чытаць розны патэнцыял адносна сябе.
Мы можам абагульніць размеркаванне магутнасці трыма магчымымі спосабамі: аднаточкавая крыніца, зоркавая і шматкропкавая крыніца.
(а) Аднаточкавае крыніца харчавання: блок харчавання і провад зазямлення кожнага кампанента аддзеленыя адзін ад аднаго. Маршрутызацыя харчавання ўсіх кампанентаў сустракаецца толькі ў адной кропцы адліку. Адзіная кропка лічыцца прыдатнай для харчавання. Аднак гэта немагчыма для складаных або вялікіх / сярэдніх праектаў.
(б) Крыніца зоркі: зорку можна разглядаць як паляпшэнне аднаточкавай крыніцы. З -за сваіх ключавых характарыстык ён адрозніваецца: даўжыня маршрутызацыі паміж кампанентамі аднолькавая. Злучэнне “Зорка” звычайна выкарыстоўваецца для складаных хуткасных сігнальных шчытоў з рознымі гадзінамі. У хуткаснай сігнальнай друкаванай плаце сігнал звычайна паступае з краю, а затым дасягае цэнтра. Усе сігналы можна перадаваць з цэнтра ў любую вобласць друкаванай платы, а затрымку паміж зонамі можна паменшыць.
(с) Шматкропкавыя крыніцы: у любым выпадку лічацца беднымі. Аднак яго лёгка выкарыстоўваць у любой схеме. Крыніцы з многімі кропкамі могуць выклікаць эталонныя адрозненні паміж кампанентамі і агульнай сувяззю імпедансу. Гэты стыль дызайну таксама дазваляе з высокімі пераключэннямі мікрасхем, тактавых і ВЧ -ланцугоў ўводзіць шум у бліжэйшыя схемы, якія абменьваюцца злучэннямі.
Вядома, у паўсядзённым жыцці ў нас не заўсёды будзе адзіны тып размеркавання. Кампраміс, які мы можам зрабіць, гэта змяшаць аднаканальныя крыніцы з крыніцамі з многімі кропкамі. Вы можаце змясціць аналагавыя адчувальныя прылады і высакахуткасныя / ВЧ-сістэмы ў адну кропку, а ўсе іншыя менш адчувальныя перыферыйныя прылады-у адну кропку.
Вы калі -небудзь задумваліся над тым, ці варта выкарыстоўваць сілавыя самалёты? Адказ – так. Плата харчавання – адзін з метадаў перадачы магутнасці і зніжэння шуму любой схемы. Сілавая плоскасць скарачае шлях зазямлення, зніжае індуктыўнасць і паляпшае характарыстыкі электрамагнітнай сумяшчальнасці (ЭМС). Гэта таксама звязана з тым, што паралельная пласціна адлучальнай кандэнсатара таксама ствараецца ў плоскасцях крыніцы харчавання з абодвух бакоў, каб прадухіліць распаўсюджванне шуму.
Плата харчавання таксама мае відавочнае перавага: дзякуючы сваёй вялікай плошчы яна прапускае больш току, што павялічвае дыяпазон працоўных тэмператур друкаванай платы. Але звярніце ўвагу: сілавы пласт можа палепшыць працоўную тэмпературу, але неабходна ўлічваць і праводку. Правілы адсочвання прыведзены ў ipc-2221 і ipc-9592
Для друкаванай платы з крыніцай ВЧ (або любога дадатку высакахуткаснага сігналу) вы павінны мець поўную плоскасць зазямлення для паляпшэння прадукцыйнасці друкаванай платы. Сігналы павінны размяшчацца на розных плоскасцях, і выканаць абодва патрабаванні адначасова з выкарыстаннем двух слаёў пласцін практычна немагчыма. Калі вы хочаце распрацаваць антэну або любую радыёчастотную плату малой складанасці, вы можаце выкарыстоўваць два пласта. Наступны малюнак паказвае ілюстрацыю таго, як ваша друкаваная плата можа лепш выкарыстоўваць гэтыя плоскасці.
У дызайне са змешаным сігналам вытворцы звычайна рэкамендуюць аддзяляць аналагавую зямлю ад лічбавай. На адчувальныя аналагавыя схемы лёгка ўплываюць хуткасныя выключальнікі і сігналы. Калі аналагавае і лічбавае зазямленне адрозніваюцца, плоскасць зазямлення будзе падзелена. Аднак у яго ёсць наступныя недахопы. Мы павінны звярнуць увагу на вобласць перакрыжаванняў і завес падзеленай зямлі, выкліканую галоўным чынам разрывам плоскасці зямлі. На наступным малюнку паказаны прыклад двух асобных наземных самалётаў. З левага боку зваротны ток не можа праходзіць непасрэдна па маршруце сігналу, таму замест праектавання ў правай зоне з’явіцца зона завесы.
Электрамагнітная сумяшчальнасць і электрамагнітныя перашкоды (EMI)
Для высокачашчынных канструкцый (напрыклад, ВЧ -сістэм) EMI можа быць сур’ёзным недахопам. Разгляданая раней плоскасць зазямлення дапамагае паменшыць ЭМП, але, згодна з вашай друкаванай плаце, плоскасць зазямлення можа выклікаць іншыя праблемы. У ламінатах з чатырма і больш пластамі адлегласць самалёта вельмі важна. Калі ёмістасць паміж плоскасцямі невялікая, электрычнае поле пашырыцца на дошцы. У той жа час, супраціў паміж двума плоскасцямі памяншаецца, што дазваляе зваротны ток паступаць у сігнальную плоскасць. Гэта будзе вырабляць EMI для любога высокачашчыннага сігналу, які праходзіць праз плоскасць.
Простае рашэнне, якое дазваляе пазбегнуць EMI,-гэта прадухіліць высакахуткасныя сігналы ад перасячэння некалькіх слаёў. Дадаць разлучальны кандэнсатар; І размясціце зазямляльныя шпулькі вакол сігнальнай праводкі. На наступным малюнку паказана добрая канструкцыя друкаванай платы з высокачашчынным сігналам.
Шум фільтра
Байпасныя кандэнсатары і ферытавыя шарыкі – гэта кандэнсатары, якія выкарыстоўваюцца для фільтрацыі шуму, які ствараецца любым кампанентам. У прынцыпе, пры выкарыстанні ў любым высакахуткасным дадатку любы штыфт уводу / вываду можа стаць крыніцай шуму. Каб лепш выкарыстоўваць гэты змест, нам прыйдзецца звярнуць увагу на наступныя моманты:
Заўсёды размяшчайце ферытавыя шарыкі і абыходныя кандэнсатары як мага бліжэй да крыніцы шуму.
Калі мы выкарыстоўваем аўтаматычнае размяшчэнне і аўтаматычную маршрутызацыю, мы павінны ўлічваць адлегласць для праверкі.
Пазбягайце пераходаў і любых іншых маршрутаў паміж фільтрамі і кампанентамі.
Калі ёсць плоскасць зазямлення, выкарыстоўвайце некалькі скразных адтулін, каб правільна яе зазямліць.