Кога дизајнираме ПХБ, обично се потпираме на искуството и вештините што обично ги наоѓаме на Интернет. Секој дизајн на ПХБ може да се оптимизира за одредена апликација. Општо земено, правилата за дизајн се применливи само за целната апликација. На пример, правилата за ADC PCB не важат за RF PCB и обратно. Сепак, некои упатства може да се сметаат за општи за секој дизајн на ПХБ. Овде, во ова упатство, ќе воведеме некои основни проблеми и вештини што можат значително да го подобрат дизајнот на ПХБ.
Дистрибуцијата на енергија е клучен елемент во секој електричен дизајн. Сите ваши компоненти се потпираат на моќ за да ги извршуваат своите функции. Во зависност од вашиот дизајн, некои компоненти може да имаат различни конекции за напојување, додека некои компоненти на истата плоча може да имаат слаби конекции за напојување. На пример, ако сите компоненти се напојуваат со едно ожичување, секоја компонента ќе забележи различна импеданса, што резултира со повеќе референци за заземјување. На пример, ако имате две ADC кола, едно на почетокот и другото на крајот, и двата ADC читаат надворешен напон, секое аналогно коло ќе чита различен потенцијал во однос на себе.
Можеме да ја сумираме распределбата на моќноста на три можни начини: извор со една точка, извор на Starвезда и извор на повеќе точки.
(а) Напојување со една точка: напојувањето и жицата за заземјување на секоја компонента се одделени едни од други. Рутирањето на моќноста на сите компоненти се среќава само во една референтна точка. Една точка се смета за погодна за напојување. Сепак, ова не е изводливо за сложени или големи / средни проекти.
(б) Извор на Starвезда: sourceвездениот извор може да се смета за подобрување на изворот со една точка. Поради неговите клучни карактеристики, различно е: должината на рутирање помеѓу компонентите е иста. Поврзувањето со Starвезди обично се користи за сложени сигнални табли со голема брзина со разни часовници. Во сигналниот PCB со голема брзина, сигналот обично доаѓа од работ, а потоа стигнува до центарот. Сите сигнали може да се пренесат од центарот до која било област на колото, а доцнењето помеѓу областите може да се намали.
(в) Извори на повеќе точки: во секој случај се смета за сиромашни. Сепак, лесно е да се користи во секое коло. Изворите од повеќе точки може да произведат референтни разлики помеѓу компонентите и во заедничка импеданса спојка. Овој стил на дизајн, исто така, овозможува висок прекинувачки IC, часовник и RF кола за воведување бучава во блиските кола што споделуваат конекции.
Се разбира, во нашиот секојдневен живот, нема секогаш да имаме единствен тип на дистрибуција. Компромисот што можеме да го направиме е да измешаме извори со една точка со извори од повеќе точки. Може да ставите аналогни чувствителни уреди и системи со голема брзина / RF во една точка, и сите други помалку чувствителни периферни уреди во една точка.
Дали некогаш сте размислувале дали треба да користите моќни авиони? Одговорот е да. Енергетската табла е еден од методите за пренос на енергија и намалување на бучавата од секое коло. Моќноста на авионот го скратува патот на заземјување, ја намалува индуктивноста и ги подобрува перформансите на електромагнетна компатибилност (ЕМС). Исто така, се должи на фактот дека кондензатор за раздвојување на паралелна плоча исто така се генерира во рамнините за напојување од двете страни, за да се спречи ширење на бучава.
Исто така, моќната плоча има очигледна предност: поради својата голема површина, овозможува да помине повеќе струја, со што се зголемува опсегот на работна температура на ПХБ. Но, имајте на ум: моќниот слој може да ја подобри работната температура, но исто така мора да се земе предвид и жици. Правилата за следење се дадени со ipc-2221 и ipc-9592
За ПХБ со RF извор (или која било апликација за сигнал со голема брзина), мора да имате целосна рамнина за заземјување за да ги подобрите перформансите на колото. Сигналите мора да се наоѓаат на различни рамнини, и речиси е невозможно да се исполнат двете барања во исто време со употреба на два слоја плочи. Ако сакате да дизајнирате антена или каква било RF плоча со ниска сложеност, можете да користите два слоја. Следната слика покажува илустрација како вашиот ПХБ може подобро да ги користи овие рамнини.
Во дизајнот на мешан сигнал, производителите обично препорачуваат аналогното заземјување да се оддели од дигиталното заземјување. Чувствителните аналогни кола лесно се под влијание на прекинувачи и сигнали со голема брзина. Ако аналогното и дигиталното заземјување се различни, рамнината за заземјување ќе се оддели. Сепак, ги има следниве недостатоци. Треба да обрнеме внимание на површината за разговор и јамка на поделената почва предизвикана главно од дисконтинуитетот на рамнината за заземјување. Следната илустрација покажува пример на две одделни копнени рамнини. На левата страна, повратната струја не може да помине директно по трасата на сигналот, така што ќе има област на јамка наместо да биде дизајнирана во областа на десната јамка.
Електромагнетна компатибилност и електромагнетни пречки (ЕМИ)
За дизајни со висока фреквенција (како што се RF системи), EMI може да биде голем недостаток. Земјината рамнина дискутирана порано помага да се намали ЕМИ, но според вашиот ПХБ, рамнината на земјата може да предизвика други проблеми. Во ламинати со четири или повеќе слоеви, растојанието на авионот е многу важно. Кога капацитетот помеѓу рамнините е мал, електричното поле ќе се прошири на таблата. Во исто време, импедансата помеѓу двете рамнини се намалува, што овозможува повратната струја да тече кон сигналната рамнина. Ова ќе произведе ЕМИ за секој сигнал со висока фреквенција што минува низ рамнината.
Едноставно решение за да се избегне ЕМИ е да се спречат сигнали со голема брзина да преминат повеќе слоеви. Додадете кондензатор за раздвојување; И поставете визи за заземјување околу жици на сигналот. Следната слика покажува добар дизајн на ПХБ со сигнал со висока фреквенција.
Бучава од филтри
Кондензатори за бајпас и феритни зрнца се кондензатори што се користат за филтрирање на бучавата генерирана од која било компонента. Во основа, доколку се користи во која било апликација со голема брзина, секој иницијален / излезен игла може да стане извор на бучава. За подобро да ги искористиме овие содржини, ќе треба да обрнеме внимание на следниве точки:
Секогаш ставајте феритни зрнца и бајпас кондензатори што е можно поблиску до изворот на бучава.
Кога користиме автоматско поставување и автоматско рутирање, треба да го земеме предвид растојанието што треба да се провери.
Избегнувајте виа и какво било друго рутирање помеѓу филтри и компоненти.
Ако има рамнина за заземјување, користете повеќе дупки за правилно заземјување.