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PCB design principles and anti-interference measures

पीसीबी is the support of circuit components and components in electronic products. It provides electrical connections between circuit elements and devices. विद्युत प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास के साथ, पीजीबी का घनत्व अधिक से अधिक होता जा रहा है। The ability of PCB design to resist interference makes a big difference. इसलिए, पीसीबी डिजाइन में। पीसीबी डिजाइन के सामान्य सिद्धांतों का पालन किया जाना चाहिए और विरोधी हस्तक्षेप डिजाइन की आवश्यकताओं को पूरा किया जाना चाहिए।

आईपीसीबी

पीसीबी डिजाइन के सामान्य सिद्धांत

इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के इष्टतम प्रदर्शन के लिए घटकों और तारों का लेआउट महत्वपूर्ण है। अच्छी डिजाइन गुणवत्ता के लिए। कम लागत वाले पीसीबी को निम्नलिखित सामान्य सिद्धांतों का पालन करना चाहिए:

1. लेआउट

सबसे पहले, यह विचार करना आवश्यक है कि पीसीबी का आकार बहुत बड़ा है। जब पीसीबी का आकार बहुत बड़ा होता है, तो मुद्रित लाइन लंबी होती है, प्रतिबाधा बढ़ जाती है, शोर-रोधी क्षमता कम हो जाती है और लागत बढ़ जाती है। बहुत छोटा, गर्मी अपव्यय अच्छा नहीं है, और आसन्न रेखाएं हस्तक्षेप के लिए अतिसंवेदनशील होती हैं। पीसीबी आकार निर्धारित करने के बाद। फिर विशेष घटकों का पता लगाएं। अंत में, सर्किट की कार्यात्मक इकाई के अनुसार, सर्किट के सभी घटकों को निर्धारित किया जाता है।

विशेष घटकों के स्थान का निर्धारण करते समय निम्नलिखित सिद्धांतों का पालन करें:

(१) जहाँ तक संभव हो उच्च-आवृत्ति घटकों के बीच संबंध को छोटा करें, और उनके वितरण मापदंडों और एक दूसरे के बीच विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को कम करने का प्रयास करें। आसानी से खराब होने वाले घटकों को एक दूसरे के बहुत करीब नहीं होना चाहिए, और इनपुट और आउटपुट घटकों को जितना संभव हो उतना दूर होना चाहिए।

(२) कुछ घटकों या तारों के बीच उच्च संभावित अंतर हो सकता है, इसलिए डिस्चार्ज के कारण होने वाले आकस्मिक शॉर्ट सर्किट से बचने के लिए उनके बीच की दूरी बढ़ाई जानी चाहिए। उच्च वोल्टेज वाले घटकों को जहां तक ​​संभव हो ऐसी जगहों पर रखा जाना चाहिए जहां डिबगिंग के दौरान हाथ से आसानी से पहुंच न हो।

(३) घटक जिनका वजन १५ ग्राम से अधिक है। इसे ब्रेसिज़ किया जाना चाहिए और फिर वेल्डेड किया जाना चाहिए। वे बड़े और भारी हैं। उच्च कैलोरी मान वाले घटकों को मुद्रित बोर्ड पर नहीं, बल्कि पूरी मशीन के चेसिस पर स्थापित किया जाना चाहिए, और गर्मी अपव्यय की समस्या पर विचार किया जाना चाहिए। थर्मल तत्वों को हीटिंग तत्वों से दूर रखा जाना चाहिए।

(4) पोटेंशियोमीटर के लिए। समायोज्य प्रारंभ करनेवाला कुंडल। परिवर्तनीय संधारित्र। माइक्रोस्विच जैसे समायोज्य घटकों के लेआउट को पूरी मशीन की संरचनात्मक आवश्यकताओं पर विचार करना चाहिए। यदि मशीन समायोजन, जगह को समायोजित करने के लिए आसान ऊपर मुद्रित बोर्ड पर रखा जाना चाहिए; यदि मशीन को बाहर समायोजित किया जाता है, तो इसकी स्थिति को चेसिस पैनल पर समायोजन घुंडी की स्थिति के अनुकूल बनाया जाना चाहिए।

(५) प्रिंटिंग लीवर के पोजिशनिंग होल और फिक्सिंग ब्रैकेट द्वारा कब्जा की गई स्थिति को अलग रखा जाना चाहिए।

सर्किट की कार्यात्मक इकाई के अनुसार। The layout of all components of the circuit shall comply with the following principles:

(१) प्रत्येक कार्यात्मक सर्किट इकाई की स्थिति को सर्किट प्रक्रिया के अनुसार व्यवस्थित करें, ताकि लेआउट सिग्नल प्रवाह के लिए सुविधाजनक हो और सिग्नल यथासंभव समान दिशा में रहे।

(२) केंद्र के रूप में प्रत्येक कार्यात्मक सर्किट के मुख्य घटकों के लिए, इसके चारों ओर लेआउट करने के लिए। अवयव एक समान होने चाहिए। और साफ। पीसीबी पर कसकर व्यवस्थित। घटकों के बीच लीड और कनेक्शन को छोटा और छोटा करें।

(3) For circuits working at high frequencies, the distributed parameters between components should be considered. सामान्य सर्किट में, घटकों को यथासंभव समानांतर में व्यवस्थित किया जाना चाहिए। इस तरह सुंदर ही नहीं। और इकट्ठा करना और वेल्ड करना आसान है।

(४) सर्किट बोर्ड के किनारे पर स्थित घटक, आमतौर पर सर्किट बोर्ड के किनारे से २ मिमी से कम नहीं। एक सर्किट बोर्ड का सबसे अच्छा आकार एक आयत है। लंबाई और चौड़ाई का अनुपात 3:20 और 4:3 है। सर्किट बोर्ड का आकार 200×150 मिमी से अधिक है। सर्किट बोर्ड की यांत्रिक शक्ति पर विचार किया जाना चाहिए।

2. वायरिंग

तारों के सिद्धांत इस प्रकार हैं:

(१) जहां तक ​​संभव हो इनपुट और आउटपुट टर्मिनलों पर समानांतर तारों से बचा जाना चाहिए। फीडबैक कपलिंग से बचने के लिए तारों के बीच ग्राउंड वायर जोड़ना बेहतर है।

(२) मुद्रित तार की न्यूनतम चौड़ाई मुख्य रूप से तार और इन्सुलेट सब्सट्रेट के बीच आसंजन शक्ति और उनके माध्यम से बहने वाले वर्तमान मूल्य द्वारा निर्धारित की जाती है।

जब तांबे की पन्नी की मोटाई 0.05 मिमी और चौड़ाई 1 ~ 15 मिमी हो। 2 ए के माध्यम से वर्तमान के लिए, तापमान 3 ℃ से अधिक नहीं होगा, इसलिए 1.5 मिमी की तार चौड़ाई आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है। एकीकृत सर्किट, विशेष रूप से डिजिटल सर्किट के लिए, आमतौर पर 0.02 ~ 0.3 मिमी तार की चौड़ाई का चयन किया जाता है। बेशक, जितनी हो सके उतनी चौड़ी लाइन का इस्तेमाल करें। खासकर पावर केबल और ग्राउंड केबल।

तारों की न्यूनतम दूरी मुख्य रूप से सबसे खराब स्थिति में तारों के बीच इन्सुलेशन प्रतिरोध और ब्रेकडाउन वोल्टेज द्वारा निर्धारित की जाती है। एकीकृत सर्किट, विशेष रूप से डिजिटल सर्किट के लिए, जब तक प्रक्रिया अनुमति देती है, अंतर 5 ~ 8 मिमी जितना छोटा हो सकता है।

(३) मुद्रित तार मोड़ आम तौर पर गोलाकार चाप लेते हैं, और उच्च आवृत्ति सर्किट में समकोण या शामिल कोण विद्युत प्रदर्शन को प्रभावित करेगा। इसके अलावा, तांबे की पन्नी के बड़े क्षेत्रों का उपयोग करने से बचने की कोशिश करें, अन्यथा। When heated for a long time, copper foil expands and falls off easily. जब तांबे की पन्नी के बड़े क्षेत्रों का उपयोग किया जाना चाहिए, तो ग्रिड का उपयोग करना सबसे अच्छा है। यह वाष्पशील गैस द्वारा उत्पन्न ऊष्मा के बीच तांबे की पन्नी और सब्सट्रेट बॉन्डिंग को हटाने के लिए अनुकूल है।

3. वेल्डिंग प्लेट

पैड का केंद्र छेद डिवाइस के लीड व्यास से थोड़ा बड़ा होना चाहिए। वर्चुअल वेल्डिंग बनाने के लिए बहुत बड़ा पैड आसान है। पैड बाहरी व्यास डी आमतौर पर (डी +1.2) मिमी से कम नहीं होता है, जहां डी लीड एपर्चर होता है। उच्च घनत्व वाले डिजिटल सर्किट के लिए, पैड का न्यूनतम व्यास वांछनीय है (डी +1.0) मिमी।

पीसीबी और सर्किट विरोधी हस्तक्षेप उपाय

मुद्रित सर्किट बोर्ड का हस्तक्षेप-विरोधी डिज़ाइन विशिष्ट सर्किट से निकटता से संबंधित है। यहां पीसीबी के हस्तक्षेप विरोधी डिजाइन के कुछ सामान्य उपायों का वर्णन किया गया है।

1. पावर केबल डिजाइन

मुद्रित सर्किट बोर्ड वर्तमान के आकार के अनुसार, जहां तक ​​संभव हो बिजली लाइन की चौड़ाई बढ़ाने के लिए, लूप के प्रतिरोध को कम करें। एक ही समय पर। पावर कॉर्ड बनाएं। ग्राउंड वायर की दिशा डेटा ट्रांसमिशन की दिशा के अनुरूप है, जो शोर प्रतिरोध को बढ़ाने में मदद करती है।

2. लॉट डिजाइन

ग्राउंड वायर डिजाइन का सिद्धांत है:

(१) डिजिटल ग्राउंड को एनालॉग ग्राउंड से अलग किया जाता है। यदि सर्किट बोर्ड पर लॉजिक और लीनियर सर्किट दोनों हैं, तो उन्हें यथासंभव अलग रखें। लो-फ्रीक्वेंसी सर्किट का ग्राउंड जहां तक ​​संभव हो सिंगल पॉइंट पैरेलल ग्राउंडिंग को अपनाना चाहिए। जब वास्तविक वायरिंग कठिन होती है, तो सर्किट के हिस्से को श्रृंखला में जोड़ा जा सकता है और फिर समानांतर ग्राउंडिंग। हाई फ़्रीक्वेंसी सर्किट को मल्टी-पॉइंट सीरीज़ ग्राउंडिंग का उपयोग करना चाहिए, ग्राउंडिंग कम और किराए पर होनी चाहिए, जहाँ तक संभव हो ग्रिड फ़ॉइल के बड़े क्षेत्र के साथ उच्च आवृत्ति वाले तत्व।

(२) ग्राउंडिंग वायर जितना संभव हो उतना मोटा होना चाहिए। यदि ग्राउंडिंग लाइन बहुत लंबी है, तो ग्राउंडिंग पोटेंशिअल करंट के साथ बदल जाता है, जिससे कि एंटी-शोर प्रदर्शन कम हो जाता है। इसलिए ग्राउंडिंग वायर मोटा होना चाहिए ताकि वह प्रिंटेड बोर्ड पर स्वीकार्य करंट से तीन गुना ज्यादा गुजर सके। यदि संभव हो, तो ग्राउंडिंग केबल 2 मिमी से 3 मिमी तक बड़ी होनी चाहिए।

(३) ग्राउंड वायर एक बंद लूप का निर्माण करता है। Most of the printed board composed only of digital circuit can improve the anti-noise ability of the grounding circuit.

3. संधारित्र विन्यास को कम करना

पीसीबी डिजाइन में सामान्य प्रथाओं में से एक मुद्रित बोर्ड के प्रत्येक प्रमुख भाग में उपयुक्त डिकूपिंग कैपेसिटर को तैनात करना है। डिकूपिंग कैपेसिटर का सामान्य विन्यास सिद्धांत है:

(१) पावर इनपुट एंड को १० ~ १००uF के इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर से जोड़ा जाता है। यदि संभव हो, तो 100uF या उससे अधिक को कनेक्ट करना बेहतर है।

(2) सिद्धांत रूप में, प्रत्येक आईसी चिप को 0.01pF सिरेमिक कैपेसिटर से लैस किया जाना चाहिए। यदि मुद्रित बोर्ड स्थान पर्याप्त नहीं है, तो प्रत्येक 1~10 चिप्स के लिए 4~8pF संधारित्र की व्यवस्था की जा सकती है।

(३) विरोधी शोर क्षमता कमजोर है। शटडाउन के दौरान बड़े पावर परिवर्तन वाले उपकरणों के लिए, जैसे RAM.ROM मेमोरी डिवाइस, डिकूपिंग कैपेसिटर को चिप की पावर लाइन और ग्राउंड लाइन के बीच सीधे जोड़ा जाना चाहिए।

(४) कैपेसिटर लेड बहुत लंबा नहीं हो सकता है, विशेष रूप से हाई-फ्रीक्वेंसी बायपास कैपेसिटर में लेड नहीं हो सकता है। इसके अलावा, निम्नलिखित दो बिंदुओं पर ध्यान दिया जाना चाहिए:

(१ मुद्रित बोर्ड में एक संपर्ककर्ता है। रिले। बटन और अन्य घटकों के संचालन के दौरान बड़े स्पार्क डिस्चार्ज उत्पन्न होंगे, और संलग्न ड्राइंग में दिखाए गए आरसी सर्किट का उपयोग डिस्चार्ज करंट को अवशोषित करने के लिए किया जाना चाहिए। आम तौर पर, आर 1 ~ 2 के है, और सी 2.2 ~ 47 यूएफ है।

2CMOS का इनपुट प्रतिबाधा बहुत अधिक और संवेदनशील होता है, इसलिए अप्रयुक्त सिरे को ग्राउंडेड या सकारात्मक बिजली आपूर्ति से जोड़ा जाना चाहिए।