Principi projektiranja PCB-a i mjere protiv smetnji

PCB je podrška komponenata kruga i komponenti u elektroničkim proizvodima. Omogućuje električne veze između elemenata kruga i uređaja. Naglim razvojem električne tehnologije gustoća PGB -a postaje sve veća. Sposobnost dizajna PCB -a da se odupre smetnjama čini veliku razliku. Stoga, u dizajnu PCB -a. Moraju se poštivati ​​opća načela projektiranja PCB-a i moraju se ispuniti zahtjevi dizajna protiv smetnji.

ipcb

Opća načela projektiranja PCB -a

Raspored komponenti i žica važan je za optimalne performanse elektroničkih sklopova. Za dobru kvalitetu dizajna. PCB s niskim troškovima trebao bi slijediti sljedeća opća načela:

1. Raspored

Prije svega, potrebno je uzeti u obzir da je veličina PCB -a prevelika. Kad je veličina PCB-a prevelika, ispisana linija je duga, impedancija se povećava, sposobnost zaštite od šuma se smanjuje, a troškovi rastu. Premalo, rasipanje topline nije dobro, a susjedni vodovi su podložni smetnjama. Nakon određivanja veličine PCB -a. Zatim locirajte posebne komponente. Konačno, prema funkcionalnoj jedinici kruga, položene su sve komponente kruga.

Prilikom određivanja položaja posebnih komponenti pridržavajte se sljedećih načela:

(1) Skratite što je više moguće vezu između visokofrekventnih komponenti i pokušajte smanjiti njihove parametre distribucije i elektromagnetske smetnje. Komponente koje lako ometaju ne smiju biti previše blizu jedna drugoj, a ulazne i izlazne komponente trebaju biti što dalje.

(2) Može postojati velika razlika u potencijalu između nekih komponenti ili žica, pa bi se udaljenost između njih trebala povećati kako bi se izbjegao slučajni kratki spoj uzrokovan pražnjenjem. Komponente s visokim naponom trebaju biti postavljene što je više moguće na mjesta koja nisu lako dostupna rukom tijekom uklanjanja pogrešaka.

(3) Komponente čija težina prelazi 15g. Treba ga učvrstiti, a zatim zavariti. Te su velike i teške. Komponente s visokom kalorijskom vrijednošću ne smiju se instalirati na tiskanu ploču, već na šasiju cijelog stroja, a treba razmotriti i problem rasipanja topline. Toplinske elemente treba držati podalje od grijaćih elemenata.

(4) za potenciometar. Podesiva zavojnica induktora. Promjenjivi kondenzator. Raspored podesivih komponenti, poput mikroprekidača, trebao bi uzeti u obzir strukturne zahtjeve cijelog stroja. Ako stroj za podešavanje treba postaviti na tiskanu ploču iznad, lako ga je namjestiti; Ako se stroj namješta vani, njegov položaj treba prilagoditi položaju gumba za podešavanje na ploči šasije.

(5) Položaj koji zauzimaju rupa za pozicioniranje i držač za pričvršćivanje poluge za ispis treba ostaviti sa strane.

Prema funkcionalnoj jedinici sklopa. Raspored svih komponenti kruga mora biti u skladu sa sljedećim načelima:

(1) Rasporedite položaj svake jedinice funkcionalnog kruga u skladu s procesom kruga, tako da raspored bude prikladan za protok signala i da signal ostane u istom smjeru što je više moguće.

(2) Jezgrenim komponentama svakog funkcionalnog kruga kao središtem, oko njega za izvođenje izgleda. Komponente trebaju biti ujednačene. I uredno. Čvrsto raspoređeno na PCB -u. Smanjite i skratite vodove i veze među komponentama.

(3) Za krugove koji rade na visokim frekvencijama treba uzeti u obzir raspodijeljene parametre među komponentama. U općim sklopovima komponente bi trebale biti postavljene što je moguće paralelnije. Na ovaj način, ne samo lijepo. I jednostavno sastavljanje i zavarivanje.

(4) Komponente koje se nalaze na rubu ploče, općenito ne manje od 2 mm od ruba ploče. Najbolji oblik ploče je pravokutnik. Omjer duljine i širine je 3:20 i 4: 3. Veličina ploče je veća od 200×150 mm. Treba uzeti u obzir mehaničku čvrstoću ploče.

2. Ožičenje

Principi ožičenja su sljedeći:

(1) Paralelne žice na ulaznim i izlaznim stezaljkama treba izbjegavati što je više moguće. Bolje je dodati žicu za uzemljenje između žica kako biste izbjegli spregu povratne sprege.

(2) Minimalna širina tiskane žice uglavnom je određena čvrstoćom prianjanja između žice i izolacijske podloge i trenutnom vrijednošću koja teče kroz njih.

Kad je debljina bakrene folije 0.05 mm, a širina 1 ~ 15 mm. Za struju kroz 2A temperatura neće biti viša od 3 ℃, pa širina žice od 1.5 mm može zadovoljiti zahtjeve. Za integrirane krugove, osobito digitalne, obično se odabire širina žice 0.02 ~ 0.3 mm. Naravno, koristite što širu liniju. Pogotovo kabeli za napajanje i kabeli za uzemljenje.

Minimalni razmak žica uglavnom je određen izolacijskim otporom i naponom proboja između žica u najgorem slučaju. Za integrirane krugove, osobito za digitalne krugove, sve dok proces dopušta, razmak može biti čak 5 ~ 8 mm.

(3) Savijanje tiskane žice općenito uzima kružni luk, a pravi kut ili uključeni kut u visokofrekventnom krugu utjecat će na električne performanse. Osim toga, pokušajte izbjeći korištenje velikih površina bakrene folije, u protivnom. Kad se dugo zagrijava, bakrena se folija lako širi i pada. Kad se moraju koristiti velike površine bakrene folije, najbolje je koristiti rešetku. To pogoduje uklanjanju bakrene folije i vezivanja podloge između topline koju proizvodi hlapljivi plin.

3. Ploča za zavarivanje

Središnji otvor jastučića trebao bi biti nešto veći od promjera kabela uređaja. Preveliki jastučić lako je oblikovati virtualno zavarivanje. Vanjski promjer D jastučića općenito nije manji od (D +1.2) mm, pri čemu je D otvor otvora. Za digitalne sklopove velike gustoće poželjan je minimalni promjer jastučića (D +1.0) mm.

Mjere protiv smetnji na PCB-u i krugu

Dizajn tiskanih pločica protiv smetnji usko je povezan sa određenim krugom. Ovdje je opisano samo nekoliko uobičajenih mjera dizajna PCB-a protiv smetnji.

1. Dizajn kabela za napajanje

Ovisno o veličini struje tiskane ploče, koliko god je moguće za povećanje širine dalekovoda, smanjite otpor petlje. U isto vrijeme. Napravite kabel za napajanje. Smjer žice za uzemljenje u skladu je sa smjerom prijenosa podataka, što pomaže povećati otpornost na buku.

2. Dizajn lota

Princip projektiranja žice za uzemljenje je:

(1) Digitalno uzemljenje je odvojeno od analognog uzemljenja. Ako na pločici postoje i logički i linearni sklopovi, držite ih što je moguće odvojenije. Uzemljenje niskofrekventnog kruga treba usvojiti paralelno uzemljenje s jednom točkom što je više moguće. Kada je stvarno ožičenje otežano, dio kruga može se povezati serijski, a zatim paralelno uzemljenje. Visokofrekventni krug trebao bi koristiti serijsko uzemljenje s više točaka, uzemljenje bi trebalo biti kratko i razuđeno, visokofrekventni elementi što je više moguće s velikom površinom mrežaste folije.

(2) Žica za uzemljenje treba biti što deblja. Ako je vod uzemljenja jako dug, potencijal uzemljenja se mijenja sa strujom, tako da se smanjuje učinak protiv buke. Stoga bi žica za uzemljenje trebala biti deblja kako bi mogla proći tri puta veću dopuštenu struju na tiskanoj ploči. Ako je moguće, kabel za uzemljenje trebao bi biti veći od 2 mm do 3 mm.

(3) Žica za uzemljenje čini zatvorenu petlju. Većina tiskane ploče sastavljene samo od digitalnog kruga može poboljšati sposobnost zaštite od buke uzemljenja.

3. Odvajanje konfiguracije kondenzatora

Jedna od uobičajenih praksi u dizajnu PCB -a je postavljanje odgovarajućih kondenzatora za razdvajanje u svaki ključni dio tiskane ploče. Opće načelo konfiguracije kondenzatora za odvajanje je:

(1) Ulazni kraj napajanja spojen je elektrolitskim kondenzatorom od 10 ~ 100uF. Ako je moguće, bolje je spojiti 100uF ili više.

(2) u načelu bi svaki IC čip trebao biti opremljen keramičkim kondenzatorom od 0.01 pF. Ako prostor na tiskanoj ploči nije dovoljan, može se postaviti kondenzator od 1 ~ 10pF za svakih 4 ~ 8 čipova.

(3) Sposobnost zaštite od buke je slaba. Za uređaje s velikim promjenama napajanja tijekom gašenja, poput memorijskih uređaja RAM.ROM, kondenzator za odvajanje treba biti izravno spojen između dalekovoda i uzemljenja čipa.

(4) Vod kondenzatora ne može biti predug, pogotovo visokofrekventni zaobilazni kondenzator ne može imati kabel. Osim toga, potrebno je napomenuti sljedeće dvije točke:

(1 Na tiskanoj ploči nalazi se kontaktor. Relej. Veliki iscjedak iskri nastat će pri rukovanju tipkama i drugim komponentama, a RC krug prikazan na priloženom crtežu mora se koristiti za apsorpciju struje pražnjenja. Općenito, R je 1 ~ 2K, a C je 2.2 ~ 47UF.

Ulazna impedancija 2CMOS -a je vrlo visoka i osjetljiva, pa bi neiskorišteni kraj trebao biti uzemljen ili spojen na pozitivno napajanje.