PCB design principles and anti-interference measures

PCB is the support of circuit components and components in electronic products. Fornisce cunnessioni elettriche trà elementi di circuitu è ​​dispositivi. Cù u rapidu sviluppu di a tecnulugia elettrica, a densità di PGB diventa sempre più alta. L’abilità di u cuncepimentu di PCB per resistere à interferenze face una grande differenza. Dunque, in cuncepimentu PCB. I principii generali di a cuncezzione di PCB devenu esse seguiti è i requisiti di cuncepimentu anti-interferenza devenu esse soddisfatti.

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Principii generali di a cuncezzione di PCB

A dispusizione di cumpunenti è fili hè impurtante per una prestazione ottimale di circuiti elettronichi. For good design quality. PCB cun low cost deve seguità i seguenti principii generali:

1. U schema

Prima di tuttu, hè necessariu cunsiderà chì a dimensione di PCB hè troppu grande. Quandu a dimensione di u PCB hè troppu grande, a linea stampata hè longa, l’impedenza aumenta, a capacità anti-rumore diminuisce, è u costu aumenta. Troppu chjucu, a dissipazione di u calore ùn hè micca bona, è e linee adiacenti sò suscettibili à interferenze. Dopu avè determinatu a dimensione di PCB. Poi localizza i cumpunenti speciali. Infine, secondu l’unità funzionale di u circuitu, tutti i cumpunenti di u circuitu sò disposti.

Osservate i principii seguenti quandu determinate a situazione di cumpunenti speciali:

(1) Accurtate a cunnessione tra cumpunenti d’alta frequenza per u più pussibule, è pruvate à riduce i so parametri di distribuzione è interferenze elettromagnetiche trà l’altru. I cumpunenti facilmente disturbati ùn devenu micca troppu vicinu à l’altri, è i cumpunenti di input è output devenu esse u più luntanu pussibule.

(2) Ci pò esse una alta differenza di putenziale trà alcuni cumpunenti o fili, dunque a distanza trà elli deve esse aumentata per evità un cortocircuitu accidentale causatu da a scarica. I cumpunenti cù alta tensione devenu esse u più pussibule posti in lochi micca facilmente accessibili à a manu durante u debugging.

(3) Componenti chì u pesu supera i 15g. Deve esse rinfurzatu è poi saldatu. Quelli sò grossi è pesanti. I cumpunenti cun elevatu valore calorificu ùn devenu micca esse installati nantu à u cartone stampatu, ma nantu à u chassis di tutta a macchina, è u prublema di dissipazione di calore deve esse cunsideratu. L’elementi termichi devenu esse alluntanati da l’elementi riscaldanti.

(4) per u potenziometru. Bobina induttore regolabile. Variable capacitor. A dispusizione di cumpunenti regolabili cum’è u microinterruttore deve cunsiderà i requisiti strutturali di tutta a macchina. Se l’aghjustamentu di a macchina, deve esse piazzatu nantu à a tavula stampata sopra faciule d’aghjustà u locu; Se a macchina hè regolata fora, a so pusizione deve esse adattata à a pusizione di a manopola di regolazione nantu à u pannellu di u chassis.

(5) A pusizione occupata da u foru di posizionamentu è u supportu di fissaggio di a leva di stampa deve esse messa da parte.

Sicondu l’unità funziunale di u circuitu. A dispusizione di tutti i cumpunenti di u circuitu deve rispettà i principii seguenti:

(1) Organizza a pusizione di ogni unità di circuitu funzionale secondu u prucessu di u circuitu, affinchì a dispusizione sia còmuda per u flussu di u signale è u signale mantene a stessa direzzione u più pussibule.

(2) À i cumpunenti di core di ogni circuitu funzionale cum’è u centru, intornu à ellu per realizà u schema. I cumpunenti devenu esse uniformi. È ordinatu. Strettu dispostu nantu à u PCB. Minimizà è accurtà i cundutti è e cunnessione trà cumpunenti.

(3) For circuits working at high frequencies, the distributed parameters between components should be considered. In i circuiti generali, i cumpunenti devenu esse disposti in parallelu quant’è pussibule. In questu modu, micca solu bella. È faciule da assemblà è saldà.

(4) Componenti situati à u bordu di u circuitu, generalmente micca menu di 2 mm da u bordo di u circuitu. A forma più bona di un circuitu hè un rettangulu. U raportu lunghezza à larghezza hè 3:20 è 4: 3. A dimensione di u circuitu hè più grande chì 200x150mm. Cunsiderazione deve esse data à a forza meccanica di u circuitu.

2. U filatu

I principii di cablaggio sò i seguenti:

(1) Parallel wires at the input and output terminals should be avoided as far as possible. Hè megliu aghjunghje fili di terra trà i fili per evità l’accoppiamentu di feedback.

(2) A larghezza minima di u filu stampatu hè principalmente determinata da a forza di adesione trà u filu è u substratu isolante è u valore attuale chì scorre per elli.

Quandu u spessore di u fogliu di rame hè 0.05mm è a larghezza hè 1 ~ 15mm. Per a corrente attraversu 2A, a temperatura ùn serà più alta di 3 ℃, dunque una larghezza di filu di 1.5 mm pò risponde à i requisiti. Per i circuiti integrati, in particulare i circuiti digitali, 0.02 ~ 0.3 mm di larghezza di filu hè generalmente selezionata. Benintesa, aduprate una linea larga quant’è pussibule. In particulare cavi di putenza è cavi di terra.

A spaziatura minima di i fili hè principalmente determinata da a resistenza di isolamentu è a tensione di panna trà i fili in u peghju casu. Per i circuiti integrati, in particulare i circuiti digitali, finu à chì u prucessu permette, a spaziatura pò esse chjuca cum’è 5 ~ 8mm.

(3) A curva di filu stampatu piglia generalmente un arcu circulariu, è l’Angulu Rettu o Angulu inclusu in u circuitu d’alta frequenza influenzerà e prestazioni elettriche. Inoltre, pruvate à evità di aduprà grandi zone di foglia di rame, altrimenti. When heated for a long time, copper foil expands and falls off easily. Quandu si deve aduprà grandi zone di foglia di rame, hè megliu aduprà una rete. Questu hè favurèvule à a rimozione di u fogliu di rame è di u ligame di u substratu trà u calore pruduttu da u gas volatile.

3. A piastra di saldatura

U foru centru di u pad deve esse leggermente più grande di u diametru di u dispositivu. Troppu grande pad hè faciule per formà saldatura virtuale. U diametru esternu Pad hè generalmente micca menu di (D + 1.2) mm, induve D hè l’apertura di piombu. Per i circuiti numerichi ad alta densità, u diametru minimu di pad hè desiderabile (D +1.0) mm.

PCB è circuitu misure anti-interferenza

U cuncepimentu anti-interferenza di u circuitu stampatu hè strettamente ligatu à u circuitu specificu. Quì sò discritte solu qualchì misura cumuna di cuncepimentu anti-interferenza di PCB.

1. Cuncepimentu di cavu d’energia

Sicondu a dimensione di u circuitu stampatu attuale, u più pussibule per aumentà a larghezza di a linea elettrica, riduce a resistenza di u ciclu. In listessu tempu. Fate u cavu d’energia. A direzzione di u filu di terra hè coerente cù a direzzione di trasmissione di dati, chì aiuta à migliorà a resistenza à u rumu.

2. Cuncepimentu di lotti

U principiu di cuncepimentu di filu di terra hè:

(1) U terrenu numericu hè separatu da u terrenu analogicu. Se ci sò circuiti logichi è lineari nantu à u circuitu, teneli u più separati pussibule. U terrenu di u circuitu à bassa frequenza deve aduttà a messa à terra parallela à puntu unicu per u più pussibule. Quandu u cablu attuale hè difficiule, una parte di u circuitu pò esse cunnessa in serie è dopu messa à terra parallela. U circuitu à alta frequenza deve aduprà a messa à terra in serie multipuntale, a messa à terra deve esse corta è affittata, elementi à alta frequenza intornu u più pussibule cun una grande area di foglia di rete.

(2) U filu di messa à terra deve esse u più grossu pussibule. Se a linea di messa à terra hè assai longa, u putenziale di messa à terra cambia cù a corrente, in modu chì a prestazione anti-rumore hè ridutta. U filu di messa à terra deve dunque esse più grossu in modu chì possa passà trè volte u currente ammissibile nantu à u cartone stampatu. Sè pussibule, u cavu di messa à terra deve esse più grande di 2 mm à 3mm.

(3) U filu di terra custituisce un anellu chjosu. Most of the printed board composed only of digital circuit can improve the anti-noise ability of the grounding circuit.

3. Disaccoppiu di a cunfigurazione di u capacitore

Una di e pratiche cumuni in a cuncezzione di PCB hè di distribuisce condensatori di disaccoppiamentu adatti in ogni parte chiave di u bordu stampatu. U principiu di cunfigurazione generale di u condensatore di disaccoppiamentu hè:

(1) L’estrema entrata di putenza hè cunnessa cù un condensatore elettroliticu di 10 ~ 100uF. Sè pussibule, hè megliu cunnette 100uF o sopra.

(2) in principiu, ogni chip IC deve esse equipatu di un condensatore ceramicu 0.01pF. Se u spaziu stampatu ùn hè micca abbastanza, un condensatore 1 ~ 10pF pò esse dispostu per ogni 4 ~ 8 chips.

(3) A capacità anti-rumore hè debule. Per i dispositivi cù grandi cambiamenti di potenza durante l’arresto, cume i dispositivi di memoria RAM.ROM, u condensatore di disaccoppiamento deve esse direttamente cunnessu trà a linea di alimentazione è a linea di terra di u chip.

(4) U piombu di u condensatore ùn pò micca esse troppu longu, in particulare u condensatore di bypass à alta frequenza ùn pò micca avè u piombu. Inoltre, i dui punti seguenti devenu esse nutati:

(1 Ci hè un cuntattore in u cartulare stampatu. Relè. Una grande scarica di scintilla serà generata quandu si operanu i pulsanti è altri cumpunenti, è u circuitu RC mostratu in u disegnu annessu deve esse adupratu per assorbe a corrente di scarica. Generalmente, R hè 1 ~ 2K, è C hè 2.2 ~ 47UF.

L’impedenza di ingressu di 2CMOS hè assai alta è sensibile, dunque l’estremità inutilizzata deve esse messa à terra o cunnessa à una alimentazione elettrica positiva.