Scheda a circuito stampato (PCB), noto anche come circuito stampato (PCB), viene utilizzato per collegare e far funzionare componenti elettronici ed è una parte importante della progettazione del circuito di alimentazione. Questo articolo introdurrà le regole di base del layout e del cablaggio del PCB.

Dettaglia le regole di base del layout e del cablaggio della scheda PCB

Regole di base del layout dei componenti

1. In base alla disposizione dei moduli del circuito, il circuito correlato per ottenere la stessa funzione è chiamato modulo, i componenti nel modulo del circuito dovrebbero adottare il principio della concentrazione vicina e il circuito digitale e il circuito analogico dovrebbero essere separati;

2. Componenti, dispositivi e viti non devono essere installati entro 3.5 mm (per M2.5) e 4 mm (per M3) attorno ai fori di non montaggio come fori di posizionamento e fori standard entro 1.27 mm;

3. Resistenza orizzontale, induttore (plug-in), condensatore elettrolitico e altri componenti sotto il foro del tessuto, in modo da evitare il foro di saldatura ad onda e il cortocircuito del guscio del componente;

4. La parte esterna del componente è distante 5mm dal bordo della piastra;

5. La distanza tra il lato esterno del tampone dell’elemento di montaggio e il lato esterno dell’elemento di inserimento adiacente è maggiore di 2 mm;

6. I componenti del guscio metallico e le parti metalliche (scatole di schermatura, ecc.) Non possono toccare altri componenti, non possono essere vicini alla linea stampata, pad, la spaziatura deve essere maggiore di 2 mm. La dimensione dei fori di posizionamento, dei fori di montaggio degli elementi di fissaggio, dei fori ellittici e di altri fori quadrati nella piastra è maggiore di 3 mm dal lato della piastra;

7. Gli elementi riscaldanti non devono essere vicini a fili ed elementi termici; I dispositivi ad alto calore dovrebbero essere distribuiti uniformemente;

8. La presa di alimentazione deve essere disposta il più possibile attorno alla scheda stampata e il terminale di cablaggio della presa di alimentazione e la sbarra ad essa collegata devono essere disposti dallo stesso lato. In particolare, non interporre prese di corrente e altri connettori a saldare tra i connettori per facilitare la saldatura di tali prese e connettori e la progettazione e il cablaggio dei cavi di alimentazione. La spaziatura delle prese di corrente e dei connettori a saldare dovrebbe essere considerata per facilitare l’inserimento e la rimozione delle spine di alimentazione;

9. Disposizione di altri componenti:

Tutti i componenti IC dovrebbero essere allineati unilateralmente e i segni di polarità dei componenti polari dovrebbero essere chiari. I segni di polarità sulla stessa tavola stampata non dovrebbero essere più di due direzioni. Quando compaiono due direzioni, le due direzioni dovrebbero essere perpendicolari l’una all’altra.

10, il cablaggio di superficie dovrebbe essere adeguatamente denso, quando la differenza di densità è troppo grande dovrebbe essere riempito con un foglio di rame a rete, la griglia è maggiore di 8 mil (o 0.2 mm);

11, il patch pad non può avere fori passanti, in modo da evitare la perdita di pasta saldante con conseguente componenti di saldatura virtuali. La linea di segnale importante non può passare attraverso il piede della presa;

12, allineamento unilaterale della patch, direzione del carattere coerente, direzione dell’imballaggio coerente;

13. I dispositivi Polar devono essere contrassegnati il ​​più possibile nella stessa direzione sulla stessa scheda.

Due, regole di cablaggio dei componenti

1. Disegnare l’area del cablaggio entro l’area ≤1 mm dal bordo della scheda PCB e entro 1 mm attorno al foro di montaggio e vietare il cablaggio;

2. La linea elettrica più ampia possibile, non deve essere inferiore a 18mil; La larghezza della linea del segnale non deve essere inferiore a 12 mil; Le linee in entrata e in uscita della CPU non devono essere inferiori a 10mil (o 8mil); Interlinea non inferiore a 10mil;

3. Il buco normale non è inferiore a 30mil;

4. Inserto a doppia linea: pad 60mil, apertura 40mil;

Resistenza 1/4W: 51*55mil (0805 fogli); Pad a inserimento diretto 62mil, apertura 42mil;

Condensatore non polare: 51*55mil (0805 fogli); Pad a inserimento diretto 50mil, apertura 28mil;

5. Notare che i cavi di alimentazione e di terra dovrebbero essere il più possibile radiali e i cavi di segnale non dovrebbero essere in loop.

Come migliorare la capacità anti-interferenza e la compatibilità elettromagnetica?

Come migliorare la capacità anti-interferenza e la compatibilità elettromagnetica durante lo sviluppo di prodotti elettronici con processore?

1. Alcuni dei seguenti sistemi dovrebbero prestare particolare attenzione alle interferenze antielettromagnetiche:

(1) la frequenza di clock del microcontrollore è particolarmente elevata, il ciclo del bus è un sistema particolarmente veloce.

(2) Il sistema contiene un circuito di azionamento ad alta potenza e alta corrente, come relè di generazione di scintille, interruttore ad alta corrente, ecc.

(3) sistema con circuito di segnale analogico debole e circuito di conversione A/D ad alta precisione.

2. Vengono prese le seguenti misure per aumentare la capacità di interferenza anti-elettromagnetica del sistema:

(1) Selezionare il microcontrollore a bassa frequenza:

Il microcontrollore con bassa frequenza di clock esterno può ridurre efficacemente il rumore e migliorare la capacità anti-interferenza del sistema. Onda quadra e onda sinusoidale con la stessa frequenza, la componente ad alta frequenza dell’onda quadra è molto più dell’onda sinusoidale. Sebbene l’ampiezza della componente ad alta frequenza dell’onda quadra sia inferiore a quella dell’onda fondamentale, maggiore è la frequenza, più facile è emettere e diventare una sorgente di rumore. Il rumore ad alta frequenza più influente prodotto dal microcontrollore è circa 3 volte la frequenza di clock.

(2) Ridurre la distorsione nella trasmissione del segnale

I microcontrollori sono prodotti principalmente con tecnologia CMOS ad alta velocità. Ingresso del segnale di corrente statica in ingresso a circa 1 ma, circa dieci pf nella capacità di ingresso, alta impedenza di ingresso, uscite del circuito CMOS ad alta velocità sono abbastanza sulla capacità di carico, vale a dire il considerevole valore di uscita, l’estremità di uscita di una porta attraverso un cavo molto lungo all’ingresso alto, il problema della riflessione dell’impedenza di ingresso è molto serio, causerà la distorsione del segnale, Aumenta il rumore del sistema. Quando Tpd “Tr”, diventa un problema di linea di trasmissione, bisogna considerare la riflessione del segnale, l’adattamento di impedenza e così via.

Il tempo di ritardo del segnale sullo stampato è correlato all’impedenza caratteristica del conduttore, cioè alla costante dielettrica del materiale del pannello stampato. Si può considerare approssimativamente che i segnali viaggino tra 1/3 e 1/2 della velocità della luce sui cavi PCB. Il Tr (tempo di ritardo standard) degli elementi logici telefonici comunemente utilizzati nei sistemi costituiti da microcontrollori è compreso tra 3 e 18ns.

Sul circuito stampato, il segnale passa attraverso un resistore da 7W e un cavo da 25cm, con un ritardo in linea di circa 4-20ns. Vale a dire, il segnale sulla linea stampata è il più corto possibile, il più lungo non deve superare i 25 cm. E il numero di fori dovrebbe essere il minimo possibile, preferibilmente non superiore a 2.

Quando il tempo di salita del segnale è più veloce del tempo di ritardo del segnale, viene applicata l’elettronica veloce. A questo punto, dovrebbe essere considerato l’adattamento di impedenza della linea di trasmissione. Per la trasmissione del segnale tra blocchi integrati su un circuito stampato, Td Trd dovrebbe essere evitato. Più grande è il circuito stampato, più veloce è il sistema non può essere troppo veloce.