Printed circuit board (PCB) is the support of circuit components and components in electronic products. Ini menyediakan koneksi listrik antara elemen sirkuit dan perangkat. Dengan pesatnya perkembangan teknologi kelistrikan, kepadatan PGB semakin tinggi. Kemampuan desain PCB untuk menahan interferensi membuat perbedaan besar. Oleh karena itu, dalam desain PCB. Prinsip-prinsip umum desain PCB harus diikuti dan persyaratan desain anti-interferensi harus dipenuhi.

Prinsip umum desain PCB

Tata letak komponen dan kabel penting untuk kinerja optimal sirkuit elektronik. Untuk kualitas desain yang baik. PCB dengan biaya rendah harus mengikuti prinsip-prinsip umum berikut:

1. Tata letaknya

Pertama-tama, perlu mempertimbangkan ukuran PCB terlalu besar. Ketika ukuran PCB terlalu besar, garis yang dicetak panjang, impedansi meningkat, kemampuan anti-noise menurun, dan biaya meningkat. Terlalu kecil, pembuangan panasnya tidak bagus, dan saluran yang berdekatan rentan terhadap gangguan. Setelah menentukan ukuran PCB. Kemudian temukan komponen khusus. Akhirnya, menurut unit fungsional sirkuit, semua komponen sirkuit diletakkan.

Perhatikan prinsip-prinsip berikut saat menentukan lokasi komponen khusus:

(1) Persingkat sambungan antara komponen frekuensi tinggi sejauh mungkin, dan cobalah untuk mengurangi parameter distribusi dan interferensi elektromagnetik antara satu sama lain. Komponen yang mudah terganggu tidak boleh terlalu dekat satu sama lain, dan komponen input dan output harus berjarak sejauh mungkin.

(2) Mungkin ada perbedaan potensial yang tinggi antara beberapa komponen atau kabel, sehingga jarak antara mereka harus ditingkatkan untuk menghindari korsleting yang tidak disengaja yang disebabkan oleh pelepasan. Komponen dengan tegangan tinggi harus sejauh mungkin ditempatkan di tempat yang tidak mudah dijangkau dengan tangan selama debugging.

(3) Komponen yang beratnya melebihi 15g. Itu harus diperkuat dan kemudian dilas. Mereka besar dan berat. Komponen dengan nilai kalor tinggi tidak boleh dipasang pada papan cetak, tetapi pada sasis seluruh mesin, dan masalah pembuangan panas harus dipertimbangkan. Elemen termal harus dijauhkan dari elemen pemanas.

(4) untuk potensiometer. Kumparan induktor yang dapat disesuaikan. Kapasitor variabel. Tata letak komponen yang dapat disesuaikan seperti microswitch harus mempertimbangkan persyaratan struktural seluruh mesin. Jika penyesuaian mesin, harus ditempatkan pada papan cetak di atas mudah untuk menyesuaikan tempat; Jika mesin disetel di luar, posisinya harus disesuaikan dengan posisi kenop penyetel pada panel sasis.

(5) Posisi yang ditempati oleh lubang pemosisian dan braket pemasangan tuas pencetakan harus disisihkan.

Menurut unit fungsional sirkuit. Tata letak semua komponen sirkit harus memenuhi prinsip-prinsip berikut:

(1) Atur posisi setiap unit sirkuit fungsional sesuai dengan proses sirkuit, sehingga tata letak nyaman untuk aliran sinyal dan sinyal menjaga arah yang sama sejauh mungkin.

(2) Untuk komponen inti dari setiap rangkaian fungsional sebagai pusat, di sekitarnya untuk melakukan tata letak. Komponen harus seragam. Dan rapi. Tersusun rapat pada PCB. Minimalkan dan perpendek lead dan koneksi antar komponen.

(3) Untuk sirkuit yang bekerja pada frekuensi tinggi, parameter terdistribusi antar komponen harus dipertimbangkan. Dalam rangkaian umum, komponen harus disusun secara paralel sebanyak mungkin. Dengan cara ini, tidak hanya cantik. Dan mudah dirakit dan dilas.

(4) Komponen yang terletak di tepi papan sirkuit, umumnya tidak kurang dari 2mm dari tepi papan sirkuit. Bentuk terbaik dari papan sirkuit adalah persegi panjang. Perbandingan panjang dan lebarnya adalah 3:20 dan 4:3. Ukuran papan sirkuit lebih besar dari 200x150mm. Pertimbangan harus diberikan pada kekuatan mekanik papan sirkuit.

2. Kabel

Prinsip pengkabelan adalah sebagai berikut:

(1) Kabel paralel pada terminal input dan output harus dihindari sejauh mungkin. Lebih baik menambahkan kabel ground di antara kabel untuk menghindari kopling umpan balik.

(2) Lebar minimum kawat yang dicetak terutama ditentukan oleh kekuatan adhesi antara kawat dan substrat isolasi dan nilai arus yang mengalir melaluinya.

Ketika ketebalan foil tembaga adalah 0.05mm dan lebarnya 1 ~ 15mm. Untuk arus melalui 2A, suhu tidak akan lebih tinggi dari 3℃, sehingga lebar kawat 1.5mm dapat memenuhi persyaratan. Untuk sirkuit terpadu, khususnya sirkuit digital, biasanya dipilih lebar kawat 0.02~0.3mm. Tentu saja, gunakan garis selebar mungkin. Terutama kabel power dan kabel ground.

Jarak minimum kabel terutama ditentukan oleh resistansi isolasi dan tegangan tembus antara kabel dalam kasus terburuk. Untuk sirkuit terpadu, terutama sirkuit digital, selama proses memungkinkan, jaraknya bisa sekecil 5~8mm.

(3) Tekuk kawat yang dicetak umumnya mengambil busur melingkar, dan Sudut kanan atau Sudut yang disertakan dalam rangkaian frekuensi tinggi akan mempengaruhi kinerja listrik. Selain itu, cobalah untuk menghindari menggunakan area yang luas dari foil tembaga, jika tidak. Ketika dipanaskan untuk waktu yang lama, foil tembaga mengembang dan jatuh dengan mudah. Ketika area yang luas dari foil tembaga harus digunakan, yang terbaik adalah menggunakan kisi-kisi. Ini kondusif untuk menghilangkan foil tembaga dan ikatan substrat antara panas yang dihasilkan oleh gas yang mudah menguap.

3. Pelat las

Lubang tengah pad harus sedikit lebih besar dari diameter kabel perangkat. Pad terlalu besar mudah untuk membentuk pengelasan virtual. Diameter luar pad D umumnya tidak kurang dari (D +1.2)mm, di mana D adalah aperture utama. Untuk sirkuit digital kepadatan tinggi, diameter minimum pad diinginkan (D +1.0) mm.

Langkah-langkah anti-interferensi PCB dan sirkuit

Desain anti-interferensi papan sirkuit tercetak terkait erat dengan sirkuit tertentu. Di sini hanya beberapa ukuran umum dari desain anti-interferensi PCB yang dijelaskan.

1. Desain kabel daya

Menurut ukuran arus papan sirkuit tercetak, sejauh mungkin untuk menambah lebar saluran listrik, kurangi resistansi loop. Pada waktu bersamaan. Buat kabel listrik. Arah kabel arde konsisten dengan arah transmisi data, yang membantu meningkatkan ketahanan terhadap kebisingan.

2. Desain lot

Prinsip desain kabel ground adalah:

(1) Tanah digital dipisahkan dari tanah analog. Jika ada sirkuit logika dan linier pada papan sirkuit, pisahkan keduanya. Pembumian sirkuit frekuensi rendah harus mengadopsi pembumian paralel titik tunggal sejauh mungkin. Ketika pengkabelan yang sebenarnya sulit, bagian dari rangkaian dapat dihubungkan secara seri dan kemudian ditanahkan secara paralel. Sirkuit frekuensi tinggi harus menggunakan grounding seri multi-titik, grounding harus pendek dan sewa, elemen frekuensi tinggi di sekitar sejauh mungkin dengan area foil grid yang luas.

(2) Kabel grounding harus setebal mungkin. Jika saluran pentanahan sangat panjang, potensi pentanahan berubah dengan arus, sehingga kinerja anti-noise berkurang. Oleh karena itu, kabel arde harus lebih tebal sehingga dapat melewati tiga kali arus yang diizinkan pada papan cetak. Jika memungkinkan, kabel arde harus lebih besar dari 2 mm hingga 3 mm.

(3) Kabel ground merupakan loop tertutup. Sebagian besar papan cetak yang hanya terdiri dari sirkuit digital dapat meningkatkan kemampuan anti-noise dari sirkuit pembumian.

3. Konfigurasi kapasitor decoupling

Salah satu praktik umum dalam desain PCB adalah memasang kapasitor decoupling yang sesuai di setiap bagian penting dari papan cetak. Prinsip konfigurasi umum kapasitor decoupling adalah:

(1) Ujung input daya dihubungkan dengan kapasitor elektrolitik 10~ 100uF. Jika memungkinkan, lebih baik untuk menghubungkan 100uF atau lebih.

(2) pada prinsipnya, setiap chip IC harus dilengkapi dengan kapasitor keramik 0.01pF. Jika ruang papan cetak tidak cukup, kapasitor 1~10pF dapat diatur untuk setiap 4~8 chip.

(3) Kemampuan anti-noise lemah. Untuk perangkat dengan perubahan daya yang besar selama shutdown, seperti perangkat memori RAM.ROM, kapasitor decoupling harus terhubung langsung antara saluran listrik dan saluran tanah chip.

(4) Kabel kapasitor tidak boleh terlalu panjang, terutama kapasitor bypass frekuensi tinggi tidak dapat memiliki kabel. Selain itu, dua poin berikut harus diperhatikan:

(1 Ada kontaktor di papan cetak. Menyampaikan. Pelepasan bunga api yang besar akan dihasilkan saat mengoperasikan tombol dan komponen lainnya, dan rangkaian RC yang ditunjukkan pada gambar terlampir harus digunakan untuk menyerap arus pelepasan. Umumnya, R adalah 1~2K, dan C adalah 2.2~47UF.

Impedansi input 2CMOS sangat tinggi dan sensitif, sehingga ujung yang tidak digunakan harus diarde atau dihubungkan ke catu daya positif.