Ең жақсы ПХД Дизайн әдісі: Компоненттік қаптамаға негізделген ПХД компоненттерін таңдау кезінде ескеру қажет алты нәрсе. Осы мақаладағы барлық мысалдар MULTIsim дизайн ортасын пайдаланып әзірленген, бірақ бірдей ұғымдар тіпті әртүрлі EDA құралдарымен де қолданылады.

1. Компоненттік қаптаманы таңдауды қарастырыңыз

Бүкіл схемалық сызба кезеңінде орналасу сатысында қабылдануы қажет құрамдас бөліктердің қаптамасы және жер үлгісінің шешімдері қарастырылуы керек. Компоненттерді қаптамаға негізделген құрамдастарды таңдағанда ескеру қажет кейбір ұсыныстар төменде келтірілген.

Қаптамада электр төсемінің қосылымдары және құрамдас бөліктің механикалық өлшемдері (X, Y және Z), яғни құрамдас корпустың пішіні және ПХД-ге қосылатын түйреуіштер бар екенін есте сақтаңыз. Компоненттерді таңдаған кезде соңғы ПХД жоғарғы және төменгі қабаттарында болуы мүмкін орнату немесе орау шектеулерін ескеру қажет. Кейбір құрамдас бөліктерде (мысалы, полярлық конденсаторлар) құрамдастарды таңдау процесінде ескеру қажет болатын жоғары бос орын шектеулері болуы мүмкін. Дизайндың басында алдымен схемалық плата жақтауының негізгі пішінін салуға болады, содан кейін пайдалануды жоспарлап отырған кейбір үлкен немесе позиция үшін маңызды құрамдастарды (мысалы, қосқыштар) орналастыруға болады. Осылайша, схемалық платаның виртуалды перспективалық көрінісін (сымдарсыз) интуитивті және жылдам көруге болады, ал схемалық тақша мен компоненттердің салыстырмалы орналасуы мен құрамдас биіктігі салыстырмалы түрде дәл берілуі мүмкін. Бұл ПХД құрастырылғаннан кейін компоненттердің сыртқы қаптамаға (пластикалық бұйымдар, шасси, шасси және т.б.) дұрыс орналастырылуын қамтамасыз етуге көмектеседі. Бүкіл схемалық тақтаны шолу үшін Құралдар мәзірінен 3D алдын ала қарау режимін шақырыңыз.

Жер үлгісі нақты жерді немесе ПХД-дағы дәнекерленген құрылғының пішінін көрсетеді. ПХД-дегі бұл мыс үлгілері сонымен қатар кейбір негізгі пішін ақпаратын қамтиды. Дұрыс дәнекерлеуді және жалғанған компоненттердің дұрыс механикалық және термиялық тұтастығын қамтамасыз ету үшін жер үлгісінің өлшемі дұрыс болуы керек. ПХД схемасын құрастырған кезде, схеманың қалай жасалатынын немесе қолмен дәнекерленген болса, төсемдер қалай дәнекерленетінін ескеру қажет. Қайта ағынды дәнекерлеу (флюс бақыланатын жоғары температура пешінде балқытылады) кең ауқымды бетіне орнату құрылғыларын (SMD) өңдей алады. Толқынды дәнекерлеу әдетте тесігі бар құрылғыларды бекіту үшін схеманың кері жағын дәнекерлеу үшін қолданылады, бірақ ол сонымен қатар ПХД артқы жағында орналасқан кейбір беткі қондырғы компоненттерін өңдей алады. Әдетте, бұл технологияны пайдаланған кезде, төменгі беткі қондырғы құрылғылары белгілі бір бағытта орналасуы керек және осы дәнекерлеу әдісіне бейімделу үшін төсемдерді өзгерту қажет болуы мүмкін.

Құрамдас бөліктерді таңдау бүкіл дизайн процесінде өзгертілуі мүмкін. Дизайн процесінің басында қай құрылғыларда қапталған тесіктерді (PTH) және қайсысы беттік орнату технологиясын (SMT) пайдалану керектігін анықтау ПХД-ны жалпы жоспарлауға көмектеседі. Қарастыруды қажет ететін факторларға құрылғының құны, қолжетімділігі, құрылғы аумағының тығыздығы, қуат тұтынуы және т.б. жатады. Өндірістік тұрғыдан алғанда, беткі қондырғылар әдетте саңылаулары бар құрылғыларға қарағанда арзанырақ және әдетте жоғары қолжетімділікке ие. Шағын және орташа прототиптік жобалар үшін қолмен дәнекерлеуді жеңілдетіп қана қоймай, сонымен қатар қателерді тексеру және жөндеу кезінде төсемдер мен сигналдарды жақсырақ қосуды жеңілдететін үлкенірек беткі қондырғы құрылғыларын немесе тесік арқылы өтетін құрылғыларды таңдаған дұрыс.

Деректер базасында дайын бума болмаса, әдетте құралда теңшелетін бума жасалады.

2. Жақсы жерге қосу әдісін қолданыңыз

Конструкцияда жеткілікті айналма конденсаторлар мен жердегі жазықтықтар бар екеніне көз жеткізіңіз. Интегралды схеманы пайдаланған кезде, қуат терминалының жанында жерге сәйкес келетін ажырату конденсаторын (жақсырақ жер жазықтығы) пайдалануды ұмытпаңыз. Конденсатордың сәйкес сыйымдылығы нақты қолданбаға, конденсатор технологиясына және жұмыс жиілігіне байланысты. Айналма конденсатор қуат және жерге қосу түйреуіштерінің арасына және дұрыс IC істікшесіне жақын орналастырылған кезде, тізбектің электромагниттік үйлесімділігі мен сезімталдығын оңтайландыруға болады.

3. Виртуалды құрамдас бумасын бөліңіз

Виртуалды құрамдастарды тексеру үшін материалдар тізімін (BOM) басып шығарыңыз. Виртуалды құрамдастың байланыстырылған бумасы жоқ және орналасу кезеңіне тасымалданбайды. Материалдар тізімін жасаңыз, содан кейін дизайндағы барлық виртуалды құрамдастарды қараңыз. Жалғыз элементтер қуат және жер сигналдары болуы керек, өйткені олар виртуалды құрамдас бөліктер болып саналады, олар тек схемалық ортада өңделеді және орналасу дизайнына берілмейді. Модельдеу мақсатында пайдаланылмаса, виртуалды бөлікте көрсетілген құрамдас бөліктер инкапсуляцияланған құрамдастармен ауыстырылуы керек.

4. Материалдар тізімінің толық деректері бар екеніне көз жеткізіңіз

Материалдар есебі есебінде жеткілікті деректер бар-жоғын тексеріңіз. Материалдар тізімі есебін жасағаннан кейін барлық құрамдас жазбалардағы толық емес құрылғы, жеткізуші немесе өндіруші туралы ақпаратты мұқият тексеріп, толтыру қажет.

5. Құрамдас белгі бойынша сұрыптаңыз

Материалдар тізімін сұрыптауды және қарауды жеңілдету үшін құрамдас нөмірлердің дәйекті түрде нөмірленгеніне көз жеткізіңіз.

6. Артық ысырма тізбектерін тексеріңіз

Жалпы айтқанда, кіріс терминалдарының салбырап қалуын болдырмау үшін артық қақпалардың барлық кірістерінде сигнал қосылымдары болуы керек. Барлық артық немесе жетіспейтін қақпа тізбектерін тексергеніңізге және барлық сымсыз кіріс терминалдарының толық қосылғанына көз жеткізіңіз. Кейбір жағдайларда кіріс терминалы тоқтатылған болса, бүкіл жүйе дұрыс жұмыс істей алмайды. Дизайнда жиі қолданылатын қос операциялық күшейткішті алыңыз. Қосарлы амалдық күшейткіштің IC құрамдастарында операциялық күшейткіштердің біреуі ғана пайдаланылса, басқа амалдық күшейткішті пайдалану немесе пайдаланылмаған операциялық күшейткіштің кірісін жерге қосу және сәйкес бірлік күшейтуін (немесе басқа күшейтуді) орналастыру ұсынылады. Бүкіл құрамдастың қалыпты жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін кері байланыс желісі.

Кейбір жағдайларда өзгермелі түйреуіштері бар IC сипаттамалар ауқымында қалыпты жұмыс істемеуі мүмкін. Әдетте IC құрылғысы немесе бір құрылғыдағы басқа қақпалар қаныққан күйде жұмыс істемегенде ғана – кіріс немесе шығыс компоненттің қуат рельсіне жақын немесе оның ішінде болса, бұл IC жұмыс істеген кезде индекс талаптарына жауап бере алады. Модельдеу әдетте бұл жағдайды түсіре алмайды, себебі модельдеу моделі әдетте қалқымалы қосылым әсерін модельдеу үшін IC-нің бірнеше бөліктерін біріктірмейді.