PCB design principles and anti-interference measures

PCB is the support of circuit components and components in electronic products. It provides electrical connections between circuit elements and devices. עם ההתפתחות המהירה של טכנולוגיית החשמל, צפיפות ה- PGB הולכת ועולה. היכולת של עיצוב PCB להתנגד להפרעות עושה הבדל גדול. לכן, בעיצוב PCB. יש לעקוב אחר העקרונות הכלליים של עיצוב PCB ולמלא אחר הדרישות של עיצוב נגד הפרעות.

ipcb

עקרונות כלליים של עיצוב PCB

פריסת הרכיבים והחוטים חשובה לביצועים מיטביים של מעגלים אלקטרוניים. לאיכות עיצוב טובה. PCB בעלות נמוכה צריך לעקוב אחר העקרונות הכלליים הבאים:

1. הפריסה

קודם כל, יש לשקול את גודל ה- PCB גדול מדי. כאשר גודל ה- PCB גדול מדי, הקו המודפס ארוך, העכבה עולה, היכולת נגד רעש יורדת והעלות עולה. קטן מדי, פיזור החום אינו טוב, והקווים הסמוכים רגישים להפרעות. לאחר קביעת גודל ה- PCB. לאחר מכן אתר את הרכיבים המיוחדים. לבסוף, על פי היחידה הפונקציונלית של המעגל, כל מרכיבי המעגל פרוסים.

שימו לב לעקרונות הבאים בעת קביעת מיקומם של רכיבים מיוחדים:

(1) קיצר את הקשר בין רכיבים בתדר גבוה ככל האפשר, ונסה לצמצם את פרמטרי ההפצה שלהם ואת ההפרעות האלקטרומגנטיות ביניהם. רכיבים שהופרעו בקלות לא צריכים להיות קרובים מדי זה לזה, ורכיבי קלט ופלט צריכים להיות רחוקים ככל האפשר.

(2) ייתכן שיש הבדל פוטנציאלי גבוה בין רכיבים או חוטים מסוימים, ולכן יש להגדיל את המרחק ביניהם כדי למנוע קצר חשמלי שנגרם כתוצאה מפריקה. רכיבים בעלי מתח גבוה צריכים להיות ממוקמים ככל האפשר במקומות שאינם נגישים בקלות ביד במהלך איתור באגים.

(3) רכיבים שמשקלם עולה על 15 גרם. יש לסיים אותו ולאחר מכן לרתך אותו. אלה גדולים וכבדים. אין להתקין את הרכיבים בעלי ערך קלורי גבוה על הלוח המודפס, אלא על שלדת המכונה כולה, ויש לשקול את בעיית פיזור החום. יש להרחיק אלמנטים תרמיים מגופי חימום.

(4) עבור פוטנציומטר. סליל משרן מתכוונן. קבלים משתנים. פריסת רכיבים מתכווננים כגון מיקרו -סוויץ ‘צריכה לשקול את הדרישות המבניות של המכונה כולה. אם יש להתאים את התאמת המכונה על הלוח המודפס מעל להתאמה קלה של המקום; אם המכונה מכוונת בחוץ, יש להתאים את מיקומה למיקום כפתור ההתאמה בלוח המארז.

(5) יש להניח בצד את המיקום שנתפס על ידי חור המיקום ותושבת התיקון של ידית ההדפסה.

על פי היחידה הפונקציונלית של המעגל. The layout of all components of the circuit shall comply with the following principles:

(1) סדר את המיקום של כל יחידת מעגלים פונקציונלית בהתאם לתהליך המעגל, כך שהפריסה תהיה נוחה לזרימת האות והאות ישמור על אותו כיוון ככל שניתן.

(2) למרכיבי הליבה של כל מעגל תפקודי כמרכז, סביבו לביצוע הפריסה. הרכיבים צריכים להיות אחידים. ומסודר. מסודר היטב על ה- PCB. צמצם וקיצר לידים וחיבורים בין רכיבים.

(3) For circuits working at high frequencies, the distributed parameters between components should be considered. במעגלים כלליים, רכיבים צריכים להיות מסודרים במקביל ככל האפשר. בדרך זו, לא רק יפה. וקל להרכבה ולריתוך.

(4) רכיבים הממוקמים בקצה הלוח, בדרך כלל לא פחות מ -2 מ”מ מקצה הלוח. הצורה הטובה ביותר של לוח מעגלים היא מלבן. יחס האורך לרוחב הוא 3:20 ו -4: 3. גודל לוח המעגלים גדול מ- 200×150 מ”מ. יש להתייחס לחוזק המכני של הלוח.

2. החיווט

עקרונות החיווט הם כדלקמן:

(1) יש להימנע ככל האפשר מחוטים מקבילים במסופי הכניסה והיציאה. עדיף להוסיף חוט קרקע בין החוטים כדי למנוע צימוד משוב.

(2) הרוחב המינימלי של חוט מודפס נקבע בעיקר על ידי חוזק ההדבקה בין חוט ומצע בידוד והערך הנוכחי הזורם דרכם.

כאשר עובי רדיד הנחושת הוא 0.05 מ”מ והרוחב הוא 1 ~ 15 מ”מ. עבור הזרם עד 2A, הטמפרטורה לא תהיה גבוהה מ -3 ℃, כך שרוחב חוט של 1.5 מ”מ יכול לעמוד בדרישות. עבור מעגלים משולבים, במיוחד מעגלים דיגיטליים, בדרך כלל נבחר רוחב חוט של 0.02 ~ 0.3 מ”מ. כמובן, השתמש בקו רחב ככל שתוכל. במיוחד כבלי חשמל וכבלי קרקע.

המרווח המינימלי של החוטים נקבע בעיקר בהתנגדות הבידוד ומתח ההתמוטטות בין החוטים במקרה הגרוע ביותר. עבור מעגלים משולבים, במיוחד מעגלים דיגיטליים, כל עוד התהליך מאפשר, המרווח יכול להיות קטן עד 5 ~ 8 מ”מ.

(3) עיקול תיל מודפס בדרך כלל לוקח קשת מעגלית, וזווית ישרה או זווית כלולה במעגל בתדר גבוה ישפיע על הביצועים החשמליים. בנוסף, נסה להימנע משימוש באזורים גדולים של רדיד נחושת, אחרת. When heated for a long time, copper foil expands and falls off easily. כאשר יש להשתמש בשטחים גדולים של רדיד נחושת, עדיף להשתמש ברשת. זה תורם להסרת רדיד נחושת והקשר בין המצע בין החום שמייצר הגז הנדיף.

3. לוחית הריתוך

החור המרכזי של הכרית צריך להיות מעט גדול יותר מקוטר העופרת של המכשיר. קל ליצור ריתוך וירטואלי בכרית גדולה מדי. קוטר החיצוני של הכרית D בדרך כלל לא פחות מ- (D +1.2) מ”מ, כאשר D הוא צמצם העופרת. עבור מעגלים דיגיטליים בצפיפות גבוהה, הקוטר המינימלי של כרית רצוי (D +1.0) מ”מ.

PCB ומעגלים נגד הפרעות

העיצוב נגד הפרעות של מעגל מודפס קשור קשר הדוק למעגל הספציפי. כאן מתוארים רק כמה אמצעים נפוצים של עיצוב נגד הפרעות של PCB.

1. עיצוב כבל חשמל

על פי גודל זרם הלוח המודפס, ככל שניתן להגדיל את רוחב קו החשמל, הפחית את ההתנגדות של הלולאה. באותו הזמן. הפוך את כבל החשמל. כיוון חוט הארקה תואם את כיוון העברת הנתונים, שעוזר לשפר את עמידות הרעש.

2. עיצוב מגרש

העיקרון של עיצוב חוט הארקה הוא:

(1) הקרקע הדיגיטלית מופרדת מהקרקע האנלוגית. אם יש מעגלים היגיוניים וליניאריים בלוח המעגלים, שמור אותם נפרדים ככל האפשר. הקרקע של מעגל בתדר נמוך צריכה לאמץ הארקה מקבילה בנקודה אחת ככל האפשר. כאשר החיווט בפועל קשה, ניתן לחבר חלק מהמעגל בסדרה ולאחר מכן הארקה מקבילה. מעגל בתדר גבוה צריך להשתמש בהארקה מסדרת רב-נקודות, הארקה צריכה להיות קצרה ולשכור, אלמנטים בתדירות גבוהה מסביב ככל האפשר עם שטח גדול של נייר כסף.

(2) חוט הארקה צריך להיות עבה ככל האפשר. אם קו ההארקה ארוך מאוד, פוטנציאל ההארקה משתנה עם הזרם, כך שהביצועים נגד רעש יפחתו. לכן חוט ההארקה צריך להיות עבה יותר כך שיוכל לעבור פי XNUMX מהזרם המותר על הלוח המודפס. במידת האפשר, כבל הארקה צריך להיות גדול מ -2 מ”מ עד 3 מ”מ.

(3) חוט הקרקע מהווה לולאה סגורה. Most of the printed board composed only of digital circuit can improve the anti-noise ability of the grounding circuit.

3. ניתוק תצורת קבלים

אחת השיטות הנפוצות בעיצוב PCB היא פריסת קבלים ניתוק מתאימים בכל חלק מרכזי בלוח המודפס. עקרון התצורה הכללי של קבל הניתוק הוא:

(1) סוף כניסת החשמל מחובר עם קבל אלקטרוליטי של 10 ~ 100uF. במידת האפשר, עדיף לחבר 100uF ומעלה.

(2) באופן עקרוני, כל שבב IC צריך להיות מצויד בקבל קרמיקה של 0.01pF. אם שטח הלוח המודפס אינו מספיק, ניתן לארגן קבל של 1 ~ 10pF לכל 4 ~ 8 שבבים.

(3) היכולת נגד רעש חלשה. עבור מכשירים עם שינויי חשמל גדולים במהלך כיבוי, כגון התקני זיכרון RAM.ROM, יש לחבר את קבל הניתוק ישירות בין קו החשמל לקו הארקה של השבב.

(4) עופרת הקבלים אינה יכולה להיות ארוכה מדי, במיוחד שקבל המעקף בתדר גבוה אינו יכול להוביל. בנוסף, יש לשים לב לשתי הנקודות הבאות:

(1 יש מגע בלוח המודפס. ממסר. פריקת ניצוץ גדולה תיווצר בעת הפעלת הכפתורים ורכיבים אחרים, ויש להשתמש במעגל ה- RC המוצג בשרטוט המצורף לספיגת זרם הפריקה. באופן כללי, R הוא 1 ~ 2K, ו- C הוא 2.2 ~ 47UF.

עכבת הכניסה של 2CMOS היא גבוהה ורגישה מאוד, כך שהקצה שאינו בשימוש צריך להיות מקורקע או לחבר אותו לאספקת חשמל חיובית.