Principi dizajna PCB-a i mjere protiv smetnji

PCB je podrška komponentama kola i komponentama u elektroničkim proizvodima. Omogućuje električne veze između elemenata kruga i uređaja. Naglim razvojem električne tehnologije gustoća PGB -a postaje sve veća i veća. Sposobnost dizajna PCB -a da se odupre smetnjama čini veliku razliku. Stoga, u dizajnu PCB -a. Moraju se poštivati ​​opći principi dizajna PCB-a i moraju se ispuniti zahtjevi dizajna protiv smetnji.

ipcb

Opći principi projektiranja PCB -a

Raspored komponenti i žica važan je za optimalne performanse elektroničkih kola. Za dobru kvalitetu dizajna. PCB s niskim troškovima trebao bi slijediti sljedeće opće principe:

1. Izgled

Prije svega, potrebno je uzeti u obzir da je veličina PCB -a prevelika. Kada je veličina PCB-a prevelika, ispisana linija je duga, impedancija se povećava, sposobnost zaštite od šuma se smanjuje, a troškovi rastu. Premalo, rasipanje topline nije dobro, a susjedne linije su podložne smetnjama. Nakon određivanja veličine PCB -a. Zatim locirajte posebne komponente. Konačno, prema funkcionalnoj jedinici kola, postavljene su sve komponente kola.

Prilikom određivanja lokacije posebnih komponenti pridržavajte se sljedećih načela:

(1) Skratite vezu između visokofrekventnih komponenti koliko god je to moguće i pokušajte smanjiti njihove parametre distribucije i elektromagnetske smetnje jedna između druge. Komponente koje se lako ometaju ne smiju biti previše blizu jedna drugoj, a ulazne i izlazne komponente trebaju biti što dalje.

(2) Može postojati velika razlika u potencijalu između nekih komponenti ili žica, pa je potrebno povećati udaljenost između njih kako bi se izbjegao slučajni kratki spoj uzrokovan pražnjenjem. Komponente s visokim naponom trebaju biti postavljene što je više moguće na mjesta kojima nije lako pristupiti ručno tokom otklanjanja grešaka.

(3) Komponente čija težina prelazi 15g. Treba ga učvrstiti, a zatim zavariti. Oni su veliki i teški. Komponente sa visokom kaloričnom vrijednošću ne treba instalirati na štampanu ploču, već na šasiju cijele mašine, te treba razmotriti problem rasipanja topline. Toplinske elemente treba držati dalje od grijaćih elemenata.

(4) za potenciometar. Podesiva zavojnica induktora. Promenljivi kondenzator. Raspored podesivih komponenti, poput mikroprekidača, trebao bi uzeti u obzir strukturne zahtjeve cijele mašine. Ako stroj za podešavanje treba postaviti na tiskanu ploču iznad, lako se namješta mjesto; Ako se mašina podešava spolja, njen položaj treba prilagoditi položaju dugmeta za podešavanje na ploči šasije.

(5) Položaj koji zauzimaju rupa za pozicioniranje i držač za pričvršćivanje poluge za štampanje treba odložiti.

Prema funkcionalnoj jedinici kola. Raspored svih komponenti kola mora biti u skladu sa sljedećim principima:

(1) Rasporedite položaj svake funkcionalne jedinice prema procesu kola tako da raspored bude pogodan za protok signala i da signal ostane u istom smjeru što je više moguće.

(2) Jezgrenim komponentama svakog funkcionalnog kruga kao središtem, oko njega za izvođenje rasporeda. Komponente trebaju biti ujednačene. I uredno. Čvrsto raspoređen na PCB -u. Smanjite i skratite izvode i veze između komponenti.

(3) Za krugove koji rade na visokim frekvencijama, treba uzeti u obzir raspodijeljene parametre među komponentama. U općim krugovima, komponente bi trebale biti postavljene paralelno što je više moguće. Na ovaj način, ne samo lijepo. Lako se sastavljaju i zavaruju.

(4) Komponente koje se nalaze na rubu ploče, općenito ne manje od 2 mm od ruba ploče. Najbolji oblik ploče je pravokutnik. Odnos dužine i širine je 3:20 i 4: 3. Veličina ploče je veća od 200×150 mm. Treba uzeti u obzir mehaničku čvrstoću ploče.

2. Ožičenje

Principi ožičenja su sljedeći:

(1) Paralelne žice na ulaznim i izlaznim stezaljkama treba izbjegavati što je više moguće. Bolje je dodati žicu za uzemljenje između žica kako biste izbjegli spregu povratne sprege.

(2) Minimalna širina tiskane žice uglavnom je određena čvrstoćom prianjanja između žice i izolacijske podloge i trenutnom vrijednošću koja teče kroz njih.

Kada je debljina bakrene folije 0.05 mm, a širina 1 ~ 15 mm. Za struju kroz 2A temperatura neće biti veća od 3 ℃, pa širina žice od 1.5 mm može zadovoljiti zahtjeve. Za integrirana kola, posebno digitalna, obično se bira širina žice 0.02 ~ 0.3 mm. Naravno, koristite što širu liniju. Posebno kablovi za napajanje i kablovi za uzemljenje.

Minimalni razmak žica uglavnom je određen izolacijskim otporom i naponom proboja između žica u najgorem slučaju. Za integrirana kola, posebno za digitalna kola, sve dok to proces dopušta, razmak može biti čak 5 ~ 8 mm.

(3) Savijanje ispisane žice općenito uzima kružni luk, a pravi kut ili uključeni kut u visokofrekventnom kolu utjecat će na električne performanse. Osim toga, pokušajte izbjeći korištenje velikih površina bakrene folije, u suprotnom. Kada se dugo zagrijava, bakrena se folija lako širi i pada. Kada se moraju koristiti velike površine bakrene folije, najbolje je koristiti rešetku. To pogoduje uklanjanju bakrene folije i vezivanja podloge između topline koju proizvodi hlapljivi plin.

3. Ploča za zavarivanje

Središnji otvor jastučića trebao bi biti nešto veći od promjera kabela uređaja. Prevelika podloga lako stvara virtualno zavarivanje. Vanjski promjer D jastučića općenito nije manji od (D +1.2) mm, gdje je D otvor olova. Za digitalna kola velike gustoće poželjan je minimalni promjer jastučića (D +1.0) mm.

Mjere protiv smetnji na PCB-u i krugu

Dizajn štampanih ploča protiv smetnji usko je povezan sa određenim krugom. Ovdje je opisano samo nekoliko uobičajenih mjera dizajna PCB-a protiv smetnji.

1. Dizajn kabla za napajanje

Ovisno o veličini struje tiskane ploče, koliko god je moguće za povećanje širine dalekovoda, smanjite otpor petlje. U isto vrijeme. Napravite kabl za napajanje. Smjer žice za uzemljenje u skladu je sa smjerom prijenosa podataka, što pomaže povećati otpornost na buku.

2. Dizajn lota

Princip dizajna žice za uzemljenje je:

(1) Digitalno uzemljenje je odvojeno od analognog uzemljenja. Ako na ploči postoje i logička i linearna kola, držite ih što je moguće odvojenije. Uzemljenje niskofrekventnog kola treba usvojiti paralelno uzemljenje sa jednom tačkom što je više moguće. Kada je stvarno ožičenje otežano, dio kola može se povezati serijski, a zatim paralelno uzemljenje. Visokofrekventni krug trebao bi koristiti serijsko uzemljenje sa više tačaka, uzemljenje bi trebalo biti kratko i rascjepkano, visokofrekventni elementi što je više moguće s velikom površinom mrežaste folije.

(2) Žica za uzemljenje treba biti što deblja. Ako je vod uzemljenja jako dug, potencijal uzemljenja se mijenja sa strujom, tako da se smanjuju performanse zaštite od buke. Žica za uzemljenje bi stoga trebala biti deblja kako bi mogla proći tri puta više od dopuštene struje na štampanoj ploči. Ako je moguće, kabel za uzemljenje treba biti veći od 2 mm do 3 mm.

(3) Žica za uzemljenje čini zatvorenu petlju. Većina štampane ploče koja se sastoji samo od digitalnog kola može poboljšati sposobnost zaštite od buke uzemljenja.

3. Odvajanje konfiguracije kondenzatora

Jedna od uobičajenih praksi u dizajnu PCB -a je postavljanje odgovarajućih kondenzatora za razdvajanje u svaki ključni dio štampane ploče. Opći princip konfiguracije kondenzatora za odvajanje je:

(1) Ulazni kraj napajanja povezan je elektrolitskim kondenzatorom od 10 ~ 100uF. Ako je moguće, bolje je spojiti 100uF ili više.

(2) u principu bi svaki IC čip trebao biti opremljen keramičkim kondenzatorom od 0.01 pF. Ako prostor na štampanoj ploči nije dovoljan, kondenzator od 1 ~ 10pF može se postaviti za svakih 4 ~ 8 čipova.

(3) Sposobnost zaštite od buke je slaba. Za uređaje s velikim promjenama napajanja tokom gašenja, kao što su memorijski uređaji RAM.ROM, kondenzator za odvajanje bi trebao biti direktno povezan između dalekovoda i uzemljenja čipa.

(4) Kabel kondenzatora ne može biti predug, posebno visokofrekventni premosni kondenzator ne može imati kabel. Osim toga, potrebno je napomenuti sljedeće dvije točke:

(1 Na štampanoj ploči nalazi se kontaktor. Relej. Prilikom pritiskanja tipki i drugih komponenti generirat će se veliki iscjedak, a RC kolo prikazano na priloženom crtežu mora se koristiti za apsorpciju struje pražnjenja. Općenito, R je 1 ~ 2K, a C je 2.2 ~ 47UF.

Ulazna impedancija 2CMOS -a je vrlo visoka i osjetljiva, pa bi nekorišteni kraj trebao biti uzemljen ili spojen na pozitivno napajanje.