Labākais PCB projektēšanas metode: sešas lietas, kas jāņem vērā, izvēloties PCB komponentus, pamatojoties uz komponentu iepakojumu. Visi šajā rakstā minētie piemēri tika izstrādāti, izmantojot Multisim dizaina vidi, taču tās pašas koncepcijas joprojām ir spēkā pat ar dažādiem EDA rīkiem.

1. Apsveriet sastāvdaļu iepakojuma izvēli

Visā shematiskās zīmēšanas posmā ir jāņem vērā komponentu iepakojuma un zemes modeļa lēmumi, kas jāpieņem izkārtojuma posmā. Tālāk ir sniegti daži ieteikumi, kas jāņem vērā, izvēloties komponentus, pamatojoties uz komponentu iepakojumu.

Atcerieties, ka iepakojumā ir iekļauti elektrisko paliktņu savienojumi un detaļas mehāniskie izmēri (X, Y un Z), tas ir, komponenta korpusa forma un tapas, kas savienojas ar PCB. Izvēloties komponentus, jāņem vērā visi montāžas vai iepakošanas ierobežojumi, kas var pastāvēt galīgās PCB augšējā un apakšējā slānī. Dažiem komponentiem (piemēram, polārkondensatoriem) var būt lieli gaisa telpas ierobežojumi, kas jāņem vērā komponentu atlases procesā. Dizaina sākumā varat vispirms uzzīmēt shēmas plates rāmja pamata formu un pēc tam ievietot dažus lielus vai pozīcijai kritiskus komponentus (piemēram, savienotājus), kurus plānojat izmantot. Tādā veidā intuitīvi un ātri var redzēt shēmas plates virtuālo perspektīvu (bez elektroinstalācijas), kā arī relatīvi precīzu shēmas plates un komponentu izvietojumu un komponentu augstumu. Tas palīdzēs nodrošināt, ka sastāvdaļas var pareizi ievietot ārējā iepakojumā (plastmasas izstrādājumi, šasija, šasija utt.) pēc PCB montāžas. Izsauciet 3D priekšskatījuma režīmu no izvēlnes Rīki, lai pārlūkotu visu shēmas plati.

Zemes modelis parāda faktisko zemi vai lodētās ierīces formu uz PCB. Šie vara raksti uz PCB satur arī pamatinformāciju par formu. Zemes raksta izmēram ir jābūt pareizam, lai nodrošinātu pareizu lodēšanu un pareizu savienoto komponentu mehānisko un termisko integritāti. Izstrādājot PCB izkārtojumu, jāņem vērā, kā tiks ražota shēmas plate vai kā tiks pielodēti spilventiņi, ja tie tiek lodēti manuāli. Lodēšana ar atkārtotu plūsmu (plūsma tiek izkausēta kontrolētā augstas temperatūras krāsnī) var darboties ar plašu virsmas montāžas ierīču (SMD) klāstu. Viļņu lodēšanu parasti izmanto, lai lodētu shēmas plates aizmuguri, lai nostiprinātu ierīces ar caurumu, taču tā var apstrādāt arī dažus virsmas montāžas komponentus, kas novietoti PCB aizmugurē. Parasti, izmantojot šo tehnoloģiju, apakšējās virsmas montāžas ierīces ir jāizvieto noteiktā virzienā, un, lai pielāgotos šai lodēšanas metodei, spilventiņi var būt jāpārveido.

Komponentu izvēli var mainīt visa projektēšanas procesa laikā. Projektēšanas procesa sākumā nosakot, kurām ierīcēm jāizmanto pārklājuma caurumi (PTH) un kurām jāizmanto virsmas montāžas tehnoloģija (SMT), palīdzēs vispārējai PCB plānošanai. Faktori, kas jāņem vērā, ietver ierīces izmaksas, pieejamību, ierīces platības blīvumu, enerģijas patēriņu un tā tālāk. No ražošanas viedokļa virsmas montāžas ierīces parasti ir lētākas nekā ierīces ar caurumu, un tām parasti ir lielāka pieejamība. Maza un vidēja mēroga prototipu projektiem vislabāk ir izvēlēties lielākas virsmas montāžas ierīces vai caururbuma ierīces, kas ne tikai atvieglo manuālu lodēšanu, bet arī atvieglo spilventiņu un signālu labāku savienojumu kļūdu pārbaudes un atkļūdošanas laikā.

Ja datu bāzē nav gatavas pakotnes, parasti rīkā tiek izveidota pielāgota pakotne.

2. Izmantojiet labu zemējuma metodi

Nodrošiniet, lai konstrukcijā būtu pietiekami daudz apvada kondensatoru un iezemējuma plakņu. Izmantojot integrēto shēmu, noteikti izmantojiet piemērotu atdalīšanas kondensatoru, kas atrodas netālu no barošanas spailes ar zemi (vēlams, iezemējuma plakni). Kondensatora atbilstošā jauda ir atkarīga no konkrētā pielietojuma, kondensatora tehnoloģijas un darbības frekvences. Ja apvada kondensators ir novietots starp barošanas un zemējuma tapām un atrodas tuvu pareizajai IC tapai, ķēdes elektromagnētisko savietojamību un jutību var optimizēt.

3. Piešķirt virtuālo komponentu pakotni

Izdrukājiet materiālu sarakstu (BOM), lai pārbaudītu virtuālos komponentus. Virtuālajam komponentam nav saistīta iepakojuma, un tas netiks pārsūtīts uz izkārtojuma stadiju. Izveidojiet materiālu sarakstu un pēc tam skatiet visus dizaina virtuālos komponentus. Vienīgie elementi ir strāvas un zemes signāli, jo tie tiek uzskatīti par virtuāliem komponentiem, kas tiek apstrādāti tikai shematiskajā vidē un netiks pārraidīti uz maketa dizainu. Ja vien neizmanto simulācijas nolūkos, virtuālajā daļā parādītie komponenti jāaizstāj ar iekapsulētiem komponentiem.

4. Nodrošiniet pilnīgus materiālu rēķina datus

Pārbaudiet, vai materiālu rēķina pārskatā ir pietiekami daudz datu. Pēc materiālu pavadzīmes atskaites izveidošanas rūpīgi jāpārbauda un jāaizpilda nepilnīgā ierīces, piegādātāja vai ražotāja informācija visos komponentu ierakstos.

5. Kārtojiet atbilstoši komponenta etiķetei

Lai atvieglotu materiālu veidlapas šķirošanu un apskatīšanu, pārliecinieties, ka komponentu numuri ir secīgi numurēti.

6. Pārbaudiet, vai nav liekas vārtu ķēdes

Vispārīgi runājot, visām lieko vārtu ieejām jābūt signāla savienojumiem, lai izvairītos no ieejas spaiļu nokāršanas. Pārliecinieties, vai esat pārbaudījis visas liekās vai trūkstošās vārtu ķēdes un vai visas bezvadu ievades spailes ir pilnībā pievienotas. Dažos gadījumos, ja ievades spaile ir apturēta, visa sistēma nevar darboties pareizi. Paņemiet dubulto darbības pastiprinātāju, kas bieži tiek izmantots dizainā. Ja divu operāciju pastiprinātāja IC komponentos tiek izmantots tikai viens darbības pastiprinātājs, ieteicams izmantot otru operācijas pastiprinātāju vai iezemēt neizmantotā operētājpastiprinātāja ieeju un izvietot piemērotu vienotības pastiprinājumu (vai citu pastiprinājumu) Atsauksmju tīkls, lai nodrošinātu, ka viss komponents var darboties normāli.

Dažos gadījumos IC ar peldošām tapām var nedarboties normāli specifikācijas diapazonā. Parasti tikai tad, ja IC ierīce vai citi vārti tajā pašā ierīcē nedarbojas piesātinātā stāvoklī — ieeja vai izeja ir tuvu komponenta jaudas sliedei vai atrodas tajā, šī IC var atbilst indeksa prasībām, kad tā darbojas. Simulācija parasti nevar uztvert šo situāciju, jo simulācijas modelis parasti nesavieno vairākas IC daļas kopā, lai modelētu peldošā savienojuma efektu.