Leiterplatte (PCB), auch als Printed Circuit Board (PCB) bekannt, wird zum Verbinden und Funktionieren elektronischer Komponenten verwendet und ist ein wichtiger Bestandteil des Designs von Leistungsschaltungen. Dieser Artikel stellt die Grundregeln des PCB-Layouts und der Verdrahtung vor.

Erläutern Sie die Grundregeln des Layouts und der Verdrahtung von Leiterplatten

Grundregeln des Komponentenlayouts

1. Entsprechend dem Layout der Schaltungsmodule wird die zugehörige Schaltung zur Erzielung derselben Funktion als Modul bezeichnet, die Komponenten im Schaltungsmodul sollten das Prinzip der nahen Konzentration annehmen und die digitale Schaltung und die analoge Schaltung sollten getrennt werden.

2. Komponenten, Geräte und Schrauben dürfen nicht innerhalb von 3.5 mm (für M2.5) und 4 mm (für M3) um die Nicht-Montagelöcher herum installiert werden, wie z. B. Positionierungslöcher und Standardlöcher innerhalb von 1.27 mm;

3. Horizontaler Widerstand, Induktor (Plug-in), Elektrolytkondensator und andere Komponenten unter dem Stoffloch, um das Wellenlötenloch und den Kurzschluss der Komponentenhülle zu vermeiden;

4. Der äußere Teil des Bauteils ist 5 mm vom Plattenrand entfernt;

5. Der Abstand zwischen der Außenseite des Pads des Montageelements und der Außenseite des angrenzenden Einsetzelements ist größer als 2 mm;

6. Metallgehäusekomponenten und Metallteile (Abschirmkästen usw.) können andere Komponenten nicht berühren, können nicht in der Nähe der gedruckten Linie sein, Pad, der Abstand sollte größer als 2 mm sein. Die Größe der Positionierungslöcher, Befestigungslöcher, elliptischen Löcher und anderen quadratischen Löcher in der Platte ist größer als 3 mm von der Plattenseite;

7. Heizelemente sollten nicht in der Nähe von Drähten und Thermoelementen sein; Geräte mit hoher Hitze sollten gleichmäßig verteilt werden;

8. Die Steckdose sollte so weit wie möglich um die Leiterplatte herum angeordnet werden, und die Verdrahtungsklemme der Steckdose und der daran angeschlossenen Stromschiene sollten auf der gleichen Seite angeordnet sein. Platzieren Sie insbesondere keine Strombuchsen und andere Schweißanschlüsse zwischen den Anschlüssen, um das Schweißen dieser Buchsen und Anschlüsse und die Konstruktion und Verdrahtung von Stromkabeln zu erleichtern. Der Abstand von Steckdosen und Schweißanschlüssen sollte berücksichtigt werden, um das Einsetzen und Entfernen von Netzsteckern zu erleichtern;

9. Anordnung anderer Komponenten:

Alle IC-Komponenten sollten einseitig ausgerichtet sein und die Polaritätsmarkierungen der polaren Komponenten sollten klar sein. Polaritätsmarkierungen auf derselben Leiterplatte sollten nicht mehr als zwei Richtungen aufweisen. Wenn zwei Richtungen angezeigt werden, sollten die beiden Richtungen senkrecht zueinander sein.

10, sollte die Oberflächenverdrahtung richtig dicht sein, wenn der Dichteunterschied zu groß ist, sollte mit Mesh-Kupferfolie gefüllt werden, das Gitter ist größer als 8mil (oder 0.2 mm);

11 kann das Patchpad keine Durchgangslöcher aufweisen, um den Verlust von Lotpaste zu vermeiden, der zu virtuellen Schweißkomponenten führt. Eine wichtige Signalleitung darf nicht durch den Sockelfuß geführt werden;

12, Patch einseitige Ausrichtung, konsistente Zeichenrichtung, konsistente Verpackungsrichtung;

13. Polar Geräte sollten möglichst in der gleichen Richtung auf der gleichen Tafel markiert werden.

Zwei, Komponentenverdrahtungsregeln

1. Zeichnen Sie den Verdrahtungsbereich innerhalb eines Bereichs von ≤1 mm von der Leiterplattenkante und innerhalb von 1 mm um das Montageloch herum und verbieten Sie die Verdrahtung;

2. Die Stromleitung so breit wie möglich sollte nicht weniger als 18 Mil sein; Die Breite der Signalleitung sollte nicht weniger als 12 mil betragen; Ein- und ausgehende CPU-Leitungen sollten nicht weniger als 10 mil (oder 8 mil) betragen; Zeilenabstand nicht weniger als 10mil;

3. Das normale Loch ist nicht weniger als 30mil;

4. Doppelzeileneinsatz: Pad 60mil, Blende 40mil;

1/4W Widerstand: 51*55mil (0805 Blatt); Direkteinlage-Pad 62 mil, Öffnung 42 mil;

Unpolarer Kondensator: 51*55mil (0805 Blatt); Direkteinlage-Pad 50 mil, Öffnung 28 mil;

5. Beachten Sie, dass Stromkabel und Erdungskabel so weit wie möglich radial verlaufen und Signalkabel nicht geschleift werden sollten.

Wie kann man die Entstörungsfähigkeit und elektromagnetische Verträglichkeit verbessern?

Wie verbessert man die Entstörungsfähigkeit und elektromagnetische Verträglichkeit bei der Entwicklung elektronischer Produkte mit Prozessor?

1. Einige der folgenden Systeme sollten der anti-elektromagnetischen Interferenz besondere Aufmerksamkeit schenken:

(1) Die Taktfrequenz des Mikrocontrollers ist besonders hoch, der Buszyklus ist ein besonders schnelles System.

(2) Das System enthält eine Hochleistungs-Hochstrom-Treiberschaltung, wie z. B. ein funkenerzeugendes Relais, einen Hochstromschalter usw.

(3) System mit schwacher analoger Signalschaltung und hochpräziser A/D-Umwandlungsschaltung.

2. Die folgenden Maßnahmen werden ergriffen, um die Fähigkeit des Systems gegen elektromagnetische Störungen zu erhöhen:

(1) Mikrocontroller mit niedriger Frequenz auswählen:

Der Mikrocontroller mit niedriger externer Taktfrequenz kann das Rauschen effektiv reduzieren und die Entstörungsfähigkeit des Systems verbessern. Rechteckwelle und Sinuswelle mit der gleichen Frequenz, die Hochfrequenzkomponente der Rechteckwelle ist viel mehr als die Sinuswelle. Obwohl die Amplitude der Hochfrequenzkomponente der Rechteckwelle kleiner ist als die der Grundwelle, ist sie umso leichter zu emittieren und zu einer Rauschquelle zu werden, je höher die Frequenz ist. Das einflussreichste Hochfrequenzrauschen, das vom Mikrocontroller erzeugt wird, beträgt etwa das Dreifache der Taktfrequenz.

(2) Reduzieren Sie die Verzerrung bei der Signalübertragung

Mikrocontroller werden hauptsächlich in Hochgeschwindigkeits-CMOS-Technologie hergestellt. Statischer Eingangsstromsignaleingang bei etwa 1 mA, etwa zehn pf in der Eingangskapazität, hohe Eingangsimpedanz, Hochgeschwindigkeits-CMOS-Schaltungsausgänge sind ziemlich belastbar, nämlich der beträchtliche Ausgangswert, das Ausgangsende einer Tür durch eine sehr lange Leitung für den hohen Eingang ist das Reflexionsproblem der Eingangsimpedanz sehr ernst, es wird die Signalverzerrung verursachen. Erhöhen Sie das Systemgeräusch. Wenn Tpd “Tr” zu einem Übertragungsleitungsproblem wird, müssen die Signalreflexion, die Impedanzanpassung usw. berücksichtigt werden.

Die Verzögerungszeit des Signals auf der Leiterplatte hängt mit dem Wellenwiderstand der Zuleitung zusammen, dh mit der Dielektrizitätskonstante des Leiterplattenmaterials. Es kann davon ausgegangen werden, dass Signale zwischen 1/3 und 1/2 der Lichtgeschwindigkeit über PCB-Leitungen übertragen werden. Die Tr (Standard-Verzögerungszeit) logischer Telefonelemente, die üblicherweise in Systemen verwendet werden, die aus Mikrocontrollern bestehen, liegt zwischen 3 und 18 ns.

Auf der Leiterplatte passiert das Signal einen 7-W-Widerstand und eine 25-cm-Leitung mit einer Online-Verzögerung von etwa 4 bis 20 ns. Das heißt, das Signal auf der gedruckten Leitung sollte so kurz wie möglich sein, die längste sollte 25cm nicht überschreiten. Und die Anzahl der Löcher sollte so gering wie möglich sein, vorzugsweise nicht mehr als 2.

Wenn die Signalanstiegszeit schneller als die Signalverzögerungszeit ist, wird eine schnelle Elektronik verwendet. An dieser Stelle sollte die Impedanzanpassung der Übertragungsleitung berücksichtigt werden. Für die Signalübertragung zwischen integrierten Blöcken auf einer gedruckten Leiterplatte sollte Td Trd vermieden werden. Je größer die Leiterplatte, desto schneller kann das System nicht zu schnell sein.