By it ûntwerpen fan PCB fertrouwe wy normaal op ‘e ûnderfining en feardigens dy’t wy normaal fine op it ynternet. Elk PCB -ûntwerp kin optimalisearre wurde foar in spesifike applikaasje. Yn ‘t algemien binne de ûntwerpregels allinich fan tapassing op’ e doelapplikaasje. Bygelyks, de ADC PCB -regels jilde net foar RF PCB’s en oarsom. Guon rjochtlinen kinne lykwols algemien wurde beskôge foar elk PCB -ûntwerp. Hjir, yn dit lesboek, sille wy guon basisproblemen en feardigens yntrodusearje dy’t PCB -ûntwerp signifikant kinne ferbetterje.
Krêftferdieling is in wichtich elemint yn elk elektrysk ûntwerp. Al jo komponinten fertrouwe op macht om har funksjes út te fieren. Ofhinklik fan jo ûntwerp, kinne guon ûnderdielen ferskate stroomferbiningen hawwe, wylst guon ûnderdielen op itselde boerd minne machtferbiningen kinne hawwe. Bygelyks, as alle komponinten wurde oandreaun troch ien bedrading, sil elk komponint in oare impedânsje observearje, wat resulteart yn meardere grûnferwizings. Bygelyks, as jo twa ADC -circuits hawwe, ien oan it begjin en de oare oan ‘e ein, en beide ADC’s in eksterne spanning lêze, sil elke analoge sirkwy in oar potensjeel relatyf oan harsels lêze.
Wy kinne de machtferdieling op trije mooglike manieren gearfetsje: boarne fan ien punt, Star -boarne en multipoint -boarne.
(a) Stromfoarsjenning foar ien punt: de stroomfoarsjenning en grûndraad fan elk komponint binne fan elkoar skieden. De stroomrûte fan alle komponinten foldocht allinich op ien referinsjepunt. In inkeld punt wurdt beskôge geskikt foar macht. Dit is lykwols net helber foar komplekse as grutte / middelgrutte projekten.
(b) Starboarne: Starboarne kin wurde beskôge as in ferbettering fan boarne fan ien punt. Fanwegen syn wichtige skaaimerken is it oars: de routinglengte tusken komponinten is itselde. Starferbining wurdt meastal brûkt foar komplekse sinjaalboerden mei hege snelheid mei ferskate klokken. Yn it sinjaal PCB mei hege snelheid komt it sinjaal normaal fan ‘e râne en berikt dan it sintrum. Alle sinjalen kinne wurde oerbrocht fanút it sintrum nei elk gebiet fan it circuit board, en de fertraging tusken gebieten kin wurde fermindere.
(c) Multipoint boarnen: yn alle gefallen earm beskôge. It is lykwols maklik te brûken yn elk circuit. Mearpuntsboarnen kinne referinsjeferskillen produsearje tusken komponinten en yn mienskiplike impedanskoppeling. Dizze ûntwerpstyl lit ek hege wikseljende IC-, klok- en RF -sirkwizen lûd yntrodusearje yn sirkels yn ‘e buert diele ferbiningen.
Fansels sille wy yn ús deistich libben net altyd ien soarte ferdieling hawwe. De ôfwikseling dy’t wy kinne meitsje is om boarnen mei ien punt te kombinearjen mei boarnen mei mear punten. Jo kinne analoge gefoelige apparaten en hege snelheid / RF-systemen op ien punt pleatse, en alle oare minder gefoelige perifeare apparaten op ien punt.
Hawwe jo oait tocht oer as jo machtfleantugen moatte brûke? It antwurd is ja. Power board is ien fan ‘e metoaden om macht oer te bringen en it lûd fan elk circuit te ferminderjen. It machtfleantúch ferkoart it grûnpaad, fermindert de induktânsje en ferbetteret de prestaasjes fan elektromagnetyske kompatibiliteit (EMC). It is ek te tankjen oan it feit dat in parallelle plaatûntkoppelingskondensator ek wurdt generearre yn ‘e stroomfoarsjenningsfleantugen oan beide kanten, om foarkommen fan lûd te foarkommen.
It power board hat ek in dúdlik foardiel: fanwegen syn grutte gebiet lit it mear stroom trochgean, wêrtroch it berik fan temperatuer fan ‘e PCB fergruttet. Mar tink derom: de krêftlaach kin de wurktemperatuer ferbetterje, mar de bedrading moat ek wurde beskôge. De trackingregels wurde jûn troch ipc-2221 en ipc-9592
Foar in PCB mei in RF-boarne (as elke sinjaalapplikaasje mei hege snelheid), moatte jo in folslein grûnfleantúch hawwe om de prestaasjes fan it circuit board te ferbetterjen. De sinjalen moatte op ferskate fleantugen lizze, en it is hast ûnmooglik om oan beide easken tagelyk te foldwaan mei twa lagen platen. As jo ​​in antenne wolle ûntwerpen as in RF -boerd mei lege kompleksiteit, kinne jo twa lagen brûke. De folgjende figuer toant in yllustraasje fan hoe’t jo PCB dizze fleantugen better kin brûke.
Yn ûntwerp fan mingd sinjaal advisearje fabrikanten gewoanlik dat analoge grûn wurdt skieden fan digitale grûn. Gefoelige analoge circuits wurde maklik beynfloede troch switches en sinjalen mei hege snelheid. As analoge en digitale ierde oars binne, sil it ierdflak skieden wurde. It hat lykwols de folgjende neidielen. Wy soene oandacht moatte jaan oan it oerstek- en lusgebiet fan ‘e ferdielde grûn, fral feroarsake troch de diskontinuïteit fan it grûnflak. De folgjende yllustraasje toant in foarbyld fan twa aparte grûnfleantugen. Oan ‘e linkerkant kin de retourstroom net direkt lâns de sinjaalrûte passe, dus d’r sil in lusgebiet wêze ynstee fan ûntworpen te wêzen yn it juste lusgebiet.
Elektromagnetyske kompatibiliteit en elektromagnetyske ynterferinsje (EMI)
Foar ûntwerpen mei hege frekwinsje (lykas RF -systemen) kin EMI in grut neidiel wêze. It earder besprutsen grûnfleantúch helpt EMI te ferminderjen, mar neffens jo PCB kin it grûnfleantúch oare problemen feroarsaakje. Yn laminaten mei fjouwer of mear lagen is de ôfstân fan it fleantúch heul wichtich. As de kapasiteit tusken fleantugen lyts is, sil it elektryske fjild útwreidzje op it boerd. Tagelyk nimt de impedânsje tusken de twa fleantugen ôf, wêrtroch de weromstream kin streamje nei it sinjaalflak. Dit sil EMI produsearje foar elk sinjaal mei hege frekwinsje dy’t troch it fleantúch giet.
In ienfâldige oplossing om EMI te foarkommen is om te foarkommen dat hege snelheidssignalen meardere lagen oerstekke. Foegje ûntkoppelingskondensator ta; En plak grûnfia’s om ‘e sinjaalbedrading. De folgjende figuer toant in goed PCB -ûntwerp mei sinjaal mei hege frekwinsje.
Filter lûd
Bypass -kondensatoren en ferrietkralen binne kondensatoren dy’t wurde brûkt om it lûd te filterjen dat wurdt genereare troch elke komponint. Yn prinsipe, as it wurdt brûkt yn elke applikaasje mei hege snelheid, kin elke I / O-pin in lûdboarne wurde. Om dizze ynhâld better te brûken, sille wy oandacht moatte jaan oan de folgjende punten:
Pleats altyd ferrietkralen en bypass -kondensators sa ticht mooglik by de lûdboarne.
As wy automatyske pleatsing en automatyske routing brûke, moatte wy de ôfstân beskôgje om te kontrolearjen.
Mije vias en alle oare routing tusken filters en komponinten.
As d’r in grûnfleantúch is, brûk meardere trochgeande gatten om it goed te ierde.