PCB design principles and anti-interference measures

PCB is the support of circuit components and components in electronic products. Il assure les connexions électriques entre les éléments du circuit et les appareils. Avec le développement rapide de la technologie électrique, la densité de PGB est de plus en plus élevée. La capacité de la conception des PCB à résister aux interférences fait une grande différence. Par conséquent, dans la conception de PCB. Les principes généraux de la conception des circuits imprimés doivent être suivis et les exigences de la conception anti-interférence doivent être respectées.

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Principes généraux de conception de PCB

La disposition des composants et des fils est importante pour des performances optimales des circuits électroniques. For good design quality. Les circuits imprimés à faible coût doivent suivre les principes généraux suivants :

1. La mise en page

Tout d’abord, il faut considérer que la taille du PCB est trop grande. Lorsque la taille du PCB est trop grande, la ligne imprimée est longue, l’impédance augmente, la capacité anti-bruit diminue et le coût augmente. Trop petit, la dissipation thermique n’est pas bonne et les lignes adjacentes sont sensibles aux interférences. Après avoir déterminé la taille du PCB. Localisez ensuite les composants spéciaux. Enfin, selon l’unité fonctionnelle du circuit, tous les composants du circuit sont disposés.

Respectez les principes suivants lors de la détermination de l’emplacement des composants spéciaux :

(1) Raccourcissez autant que possible la connexion entre les composants haute fréquence et essayez de réduire leurs paramètres de distribution et les interférences électromagnétiques entre eux. Les composants facilement perturbés ne doivent pas être trop proches les uns des autres et les composants d’entrée et de sortie doivent être aussi éloignés que possible.

(2) Il peut y avoir une différence de potentiel élevée entre certains composants ou fils, donc la distance entre eux doit être augmentée pour éviter un court-circuit accidentel causé par une décharge. Les composants à haute tension doivent être autant que possible placés dans des endroits difficilement accessibles à la main pendant le débogage.

(3) Composants dont le poids dépasse 15g. Il doit être contreventé puis soudé. Ceux-ci sont gros et lourds. Les composants à haut pouvoir calorifique ne doivent pas être installés sur la carte imprimée, mais sur le châssis de l’ensemble de la machine, et le problème de dissipation thermique doit être pris en compte. Les éléments thermiques doivent être éloignés des éléments chauffants.

(4) pour potentiomètre. Bobine d’inductance réglable. Variable capacitor. La disposition des composants réglables tels que le micro-interrupteur doit tenir compte des exigences structurelles de l’ensemble de la machine. Si le réglage de la machine, doit être placé sur la carte imprimée au-dessus de la facilité d’ajustement; Si la machine est réglée à l’extérieur, sa position doit être adaptée à la position du bouton de réglage sur le panneau du châssis.

(5) La position occupée par le trou de positionnement et le support de fixation du levier d’impression doit être mise de côté.

Selon l’unité fonctionnelle du circuit. La disposition de tous les composants du circuit doit être conforme aux principes suivants :

(1) Organisez la position de chaque unité de circuit fonctionnelle en fonction du processus de circuit, de sorte que la disposition soit pratique pour le flux de signal et que le signal garde la même direction autant que possible.

(2) Aux composants de base de chaque circuit fonctionnel en tant que centre, autour de celui-ci pour effectuer la mise en page. Les composants doivent être uniformes. Et bien rangé. Bien agencé sur le PCB. Minimisez et raccourcissez les fils et les connexions entre les composants.

(3) For circuits working at high frequencies, the distributed parameters between components should be considered. Dans les circuits généraux, les composants doivent être disposés en parallèle autant que possible. De cette façon, non seulement belle. Et facile à assembler et à souder.

(4) Composants situés au bord du circuit imprimé, généralement à au moins 2 mm du bord du circuit imprimé. La meilleure forme d’un circuit imprimé est un rectangle. Le rapport longueur/largeur est de 3:20 et 4:3. La taille du circuit imprimé est supérieure à 200x150mm. Il faut tenir compte de la résistance mécanique du circuit imprimé.

2. Le câblage

Les principes de câblage sont les suivants :

(1) Parallel wires at the input and output terminals should be avoided as far as possible. Il est préférable d’ajouter un fil de terre entre les fils pour éviter le couplage de rétroaction.

(2) La largeur minimale du fil imprimé est principalement déterminée par la force d’adhérence entre le fil et le substrat isolant et la valeur du courant qui les traverse.

Lorsque l’épaisseur de la feuille de cuivre est de 0.05 mm et que la largeur est de 1 à 15 mm. Pour le courant passant par 2A, la température ne sera pas supérieure à 3℃, donc une largeur de fil de 1.5 mm peut répondre aux exigences. Pour les circuits intégrés, en particulier les circuits numériques, une largeur de fil de 0.02 à 0.3 mm est généralement sélectionnée. Bien sûr, utilisez une ligne aussi large que possible. En particulier les câbles d’alimentation et les câbles de terre.

L’espacement minimum des fils est principalement déterminé par la résistance d’isolement et la tension de claquage entre les fils dans le pire des cas. Pour les circuits intégrés, en particulier les circuits numériques, tant que le processus le permet, l’espacement peut être aussi petit que 5 ~ 8 mm.

(3) La courbure du fil imprimé prend généralement un arc circulaire, et l’angle droit ou l’angle inclus dans le circuit haute fréquence affectera les performances électriques. De plus, essayez d’éviter d’utiliser de grandes surfaces de feuille de cuivre, sinon. When heated for a long time, copper foil expands and falls off easily. Lorsque de grandes surfaces de feuille de cuivre doivent être utilisées, il est préférable d’utiliser une grille. Ceci est propice à l’élimination de la feuille de cuivre et de la liaison du substrat entre la chaleur produite par le gaz volatil.

3. La plaque de soudage

Le trou central du tampon doit être légèrement plus grand que le diamètre du câble de l’appareil. Un tampon trop grand est facile à former par soudage virtuel. Le diamètre extérieur du tampon D n’est généralement pas inférieur à (D +1.2) mm, D étant l’ouverture du fil. Pour les circuits numériques à haute densité, le diamètre minimum du plot est souhaitable (D +1.0) mm.

Mesures anti-interférence PCB et circuits

La conception anti-interférence de la carte de circuit imprimé est étroitement liée au circuit spécifique. Ici, seules quelques mesures courantes de conception anti-interférence de PCB sont décrites.

1. Conception du câble d’alimentation

Selon la taille du courant de la carte de circuit imprimé, dans la mesure du possible pour augmenter la largeur de la ligne électrique, réduisez la résistance de la boucle. En même temps. Faire le cordon d’alimentation. La direction du fil de terre est cohérente avec la direction de la transmission des données, ce qui contribue à améliorer la résistance au bruit.

2. Conception des lots

Le principe de la conception du fil de terre est le suivant :

(1) La masse numérique est séparée de la masse analogique. S’il y a à la fois des circuits logiques et linéaires sur la carte de circuit imprimé, gardez-les aussi séparés que possible. La terre du circuit basse fréquence doit adopter autant que possible une mise à la terre parallèle à un seul point. Lorsque le câblage réel est difficile, une partie du circuit peut être connectée en série puis mise à la terre en parallèle. High frequency circuit should use multi-point series grounding, grounding should be short and rent, high frequency elements around as far as possible with a large area of grid foil.

(2) Le fil de terre doit être aussi épais que possible. Si la ligne de mise à la terre est très longue, le potentiel de mise à la terre change avec le courant, de sorte que les performances anti-bruit sont réduites. Le fil de terre doit donc être plus épais afin qu’il puisse passer trois fois le courant admissible sur la carte imprimée. Si possible, le câble de mise à la terre doit être plus grand que 2 mm à 3 mm.

(3) Le fil de terre constitue une boucle fermée. Most of the printed board composed only of digital circuit can improve the anti-noise ability of the grounding circuit.

3. Configuration du condensateur de découplage

L’une des pratiques courantes dans la conception de circuits imprimés consiste à déployer des condensateurs de découplage appropriés dans chaque partie clé de la carte imprimée. Le principe général de configuration du condensateur de découplage est :

(1) L’extrémité d’entrée d’alimentation est connectée à un condensateur électrolytique de 10 ~ 100 uF. Si possible, il est préférable de connecter 100uF ou plus.

(2) en principe, chaque puce IC doit être équipée d’un condensateur céramique de 0.01 pF. Si l’espace sur la carte imprimée n’est pas suffisant, un condensateur de 1 à 10 pF peut être installé pour chaque 4 à 8 puces.

(3) La capacité anti-bruit est faible. Pour les appareils avec de grands changements de puissance pendant l’arrêt, tels que les dispositifs de mémoire RAM.ROM, le condensateur de découplage doit être directement connecté entre la ligne d’alimentation et la ligne de masse de la puce.

(4) Le fil du condensateur ne peut pas être trop long, en particulier le condensateur de dérivation haute fréquence ne peut pas avoir le fil. En outre, il convient de noter les deux points suivants :

(1 Il y a un contacteur dans la carte imprimée. Relais. Une grande décharge d’étincelle sera générée lors de l’utilisation des boutons et d’autres composants, et le circuit RC illustré dans le dessin ci-joint doit être utilisé pour absorber le courant de décharge. Généralement, R est 1~2K, et C est 2.2~47UF.

L’impédance d’entrée du 2CMOS est très élevée et sensible, donc l’extrémité inutilisée doit être mise à la terre ou connectée à une alimentation positive.