تخته مدار چاپی (PCB) is the support of circuit components and components in electronic products. این اتصال الکتریکی بین عناصر مدار و دستگاه ها را فراهم می کند. با توسعه سریع فناوری الکتریکی ، تراکم PGB بیشتر و بیشتر می شود. توانایی طراحی PCB در برابر تداخل تفاوت بزرگی ایجاد می کند. بنابراین ، در طراحی PCB. اصول کلی طراحی PCB باید رعایت شود و الزامات طراحی ضد تداخل باید برآورده شود.

اصول کلی طراحی PCB

چیدمان قطعات و سیم ها برای عملکرد مطلوب مدارهای الکترونیکی مهم است. برای کیفیت طراحی خوب. PCB با هزینه کم باید اصول کلی زیر را رعایت کند:

1. طرح بندی

اول از همه ، لازم است اندازه PCB را بسیار بزرگ در نظر بگیریم. هنگامی که اندازه PCB بسیار بزرگ است ، خط چاپ طولانی است ، امپدانس افزایش می یابد ، قابلیت ضد سر و صدا کاهش می یابد و هزینه افزایش می یابد. بسیار کوچک ، اتلاف گرما خوب نیست و خطوط مجاور مستعد تداخل هستند. پس از تعیین اندازه PCB. سپس اجزای خاص را پیدا کنید. در نهایت ، با توجه به واحد عملکردی مدار ، تمام اجزای مدار چیده شده است.

هنگام تعیین محل اجزای خاص ، اصول زیر را رعایت کنید:

(1) ارتباط بین اجزای فرکانس بالا را تا آنجا که ممکن است کوتاه کنید و سعی کنید پارامترهای توزیع آنها و تداخل الکترومغناطیسی بین یکدیگر را کاهش دهید. اجزای سازنده به راحتی نباید به یکدیگر نزدیک باشند و اجزای ورودی و خروجی باید تا آنجا که ممکن است فاصله داشته باشند.

(2) ممکن است اختلاف پتانسیل بالایی بین برخی از اجزا یا سیم ها وجود داشته باشد ، بنابراین فاصله بین آنها باید افزایش یابد تا از اتصال کوتاه تصادفی ناشی از تخلیه جلوگیری شود. اجزای دارای ولتاژ بالا باید تا آنجا که ممکن است در مکان هایی قرار گیرند که در حین اشکال زدایی با دست به راحتی قابل دسترسی نیستند.

(3) قطعاتی که وزن آنها بیش از 15 گرم است. باید مهاربندی شود و سپس جوش داده شود. آنها بزرگ و سنگین هستند. اجزای با ارزش حرارتی بالا نباید بر روی صفحه چاپ شده ، بلکه روی شاسی کل دستگاه نصب شوند و مشکل اتلاف گرما باید در نظر گرفته شود. عناصر حرارتی باید از عناصر گرمایش دور نگه داشته شوند.

(4) برای پتانسیومتر سیم پیچ سلف قابل تنظیم. خازن متغیر طرح اجزای قابل تنظیم مانند میکروسوئیچ باید الزامات ساختاری کل دستگاه را در نظر بگیرد. اگر دستگاه تنظیم می شود ، باید روی تخته چاپ شده در بالا قرار دهید تا بتوانید مکان را راحت تنظیم کنید. اگر دستگاه در خارج تنظیم شود ، موقعیت آن باید با موقعیت دکمه تنظیم بر روی صفحه شاسی مطابقت داشته باشد.

(5) موقعیتی که توسط سوراخ موقعیت و براکت ثابت اهرم چاپ اشغال شده است باید کنار گذاشته شود.

با توجه به واحد عملکردی مدار. طرح بندی تمام اجزای مدار باید با اصول زیر مطابقت داشته باشد:

(1) موقعیت هر واحد مدار عملکردی را با توجه به روند مدار مرتب کنید ، به طوری که طرح برای جریان سیگنال مناسب باشد و سیگنال تا آنجا که ممکن است همان جهت را حفظ کند.

(2) به اجزای اصلی هر مدار عملکردی به عنوان مرکز ، در اطراف آن برای انجام طرح بندی. اجزاء باید یکنواخت باشند. و مرتب. محکم روی PCB چیده شده است. خطوط و اتصالات بین اجزاء را به حداقل برسانید و کوتاه کنید.

(3) برای مدارهایی که در فرکانس های بالا کار می کنند ، پارامترهای توزیع شده بین اجزاء باید در نظر گرفته شود. در مدارهای کلی ، اجزاء باید تا حد امکان به صورت موازی چیده شوند. به این ترتیب ، نه تنها زیبا. و جمع آوری و جوشکاری آسان است.

(4) قطعاتی که در لبه برد مدار قرار گرفته اند ، عموماً کمتر از 2 میلی متر از لبه برد مدار فاصله ندارند. بهترین شکل یک برد مدار مستطیل است. نسبت طول به عرض 3:20 و 4: 3 است. اندازه برد مدار بیشتر از 200×150 میلی متر است. باید به قدرت مکانیکی برد مدار توجه شود.

2. سیم کشی

اصول سیم کشی به شرح زیر است:

(1) تا آنجا که ممکن است از سیم های موازی در پایانه های ورودی و خروجی اجتناب شود. برای جلوگیری از اتصال بازخورد ، بهتر است سیم زمین را بین سیمها اضافه کنید.

(2) حداقل عرض سیم چاپی عمدتاً با استحکام چسبندگی بین سیم و بستر عایق و مقدار جریان جاری در آنها تعیین می شود.

هنگامی که ضخامت فویل مس 0.05 میلی متر و عرض آن 1 ~ 15 میلی متر است. برای جریان از طریق 2A ، درجه حرارت بالاتر از 3 ℃ نخواهد بود ، بنابراین عرض سیم 1.5 میلی متر می تواند الزامات را برآورده کند. برای مدارهای مجتمع ، به ویژه مدارهای دیجیتال ، عرض سیم 0.02 ~ 0.3 میلی متر معمولاً انتخاب می شود. البته تا جایی که می توانید از یک خط گسترده استفاده کنید. مخصوصاً کابلهای برق و کابلهای زمینی.

حداقل فاصله سیمها عمدتا توسط مقاومت عایق و ولتاژ خرابی بین سیمها در بدترین حالت تعیین می شود. برای مدارهای مجتمع ، به ویژه مدارهای دیجیتال ، تا زمانی که فرایند اجازه می دهد ، فاصله می تواند به اندازه 5 ~ 8 میلی متر باشد.

(3) خم سیم چاپی معمولاً قوس دایره ای می گیرد و زاویه راست یا زاویه موجود در مدار فرکانس بالا بر عملکرد الکتریکی تأثیر می گذارد. علاوه بر این ، در غیر این صورت سعی کنید از استفاده از مناطق وسیع فویل مسی خودداری کنید. وقتی فویل مسی به مدت طولانی گرم می شود ، منبسط می شود و به راحتی می افتد. هنگامی که باید از سطوح بزرگ فویل مسی استفاده شود ، بهتر است از یک شبکه استفاده کنید. این امر باعث حذف فویل مس و پیوند بستر بین گرمای تولید شده توسط گاز فرار می شود.

3. صفحه جوشکاری

سوراخ مرکزی پد باید کمی بزرگتر از قطر سرب دستگاه باشد. تشکیل جوش مجازی بسیار آسان است. قطر خارجی پد D به طور کلی کمتر از (D +1.2) میلی متر نیست ، جایی که D دیافراگم سرب است. برای مدارهای دیجیتالی با چگالی بالا ، حداقل قطر پد مطلوب (D +1.0) میلی متر است.

PCB و اقدامات ضد تداخل مدار

طراحی ضد تداخل برد مدار چاپی ارتباط تنگاتنگی با مدار خاص دارد. در اینجا تنها چند اقدام رایج در طراحی ضد تداخل PCB شرح داده شده است.

1. طراحی کابل برق

با توجه به اندازه جریان مدار چاپی ، تا آنجا که ممکن است عرض خط برق را افزایش دهید ، مقاومت حلقه را کاهش دهید. همزمان. سیم برق را بسازید. جهت سیم زمین با جهت انتقال داده ها مطابقت دارد که به افزایش مقاومت در برابر نویز کمک می کند.

2. طراحی لات

اصل طراحی سیم زمین به شرح زیر است:

(1) زمین دیجیتال از زمین آنالوگ جدا شده است. اگر روی برد مدار مدارهای منطقی و خطی وجود دارد ، آنها را تا آنجا که ممکن است جدا نگه دارید. زمین مدار فرکانس پایین باید تا حد امکان زمین موازی تک نقطه ای را اتخاذ کند. هنگامی که سیم کشی واقعی مشکل است ، بخشی از مدار را می توان بصورت سری و سپس زمین موازی متصل کرد. مدارهای با فرکانس بالا باید از سری های چند نقطه ای استفاده کنند ، زمین باید کوتاه و اجاره ای باشد ، تا جایی که ممکن است عناصر با فرکانس بالا با مساحت زیادی از فویل شبکه.

(2) سیم زمین باید تا حد ممکن ضخیم باشد. اگر خط زمین بسیار طولانی باشد ، پتانسیل اتصال با جریان تغییر می کند ، بنابراین عملکرد ضد صدا کاهش می یابد. بنابراین سیم زمین باید ضخیم تر باشد تا بتواند سه برابر جریان مجاز روی تخته چاپ شده عبور کند. در صورت امکان ، کابل زمین باید بیش از 2 میلی متر تا 3 میلی متر باشد.

(3) سیم زمین یک حلقه بسته را تشکیل می دهد. بیشتر تخته های چاپی که فقط از مدار دیجیتال تشکیل شده اند می توانند توانایی ضد سر و صدا مدار زمین را بهبود بخشند.

3. جدا کردن پیکربندی خازن

یکی از شیوه های رایج در طراحی PCB ، استقرار خازن های جدا کننده مناسب در هر قسمت کلیدی برد چاپی است. اصل پیکربندی کلی خازن جداسازی عبارت است از:

(1) انتهای ورودی قدرت با خازن الکترولیتی 10 ~ 100uF وصل شده است. در صورت امکان ، بهتر است 100uF یا بالاتر را وصل کنید.

(2) در اصل ، هر تراشه IC باید مجهز به خازن سرامیکی 0.01pF باشد. اگر فضای تخته چاپ شده کافی نیست ، می توان برای هر چیپس 1 ~ 10 یک خازن 4 ~ 8pF ترتیب داد.

(3) توانایی ضد سر و صدا ضعیف است. برای دستگاه هایی که هنگام خاموش شدن قدرت زیادی دارند ، مانند RAM. دستگاه های حافظه RAM. ROM ، خازن جدا کننده باید مستقیماً بین خط برق و خط زمین تراشه متصل شود.

(4) سر خازن نمی تواند بیش از حد طولانی باشد ، به ویژه خازن دور زدن فرکانس بالا نمی تواند سرب داشته باشد. علاوه بر این ، دو نکته زیر باید مورد توجه قرار گیرد:

(1 در صفحه چاپ شده یک کنتاکتور وجود دارد. رله هنگام کار با دکمه ها و اجزای دیگر ، تخلیه جرقه بزرگی ایجاد می شود و مدار RC نشان داده شده در نقشه پیوست باید برای جذب جریان تخلیه استفاده شود. به طور کلی ، R 1 ~ 2K و C 2.2 ~ 47UF است.

امپدانس ورودی 2CMOS بسیار زیاد و حساس است ، بنابراین انتهای بلا استفاده باید زمین گیر شده یا به منبع تغذیه مثبت متصل شود.