PCB design principles and anti-interference measures

PCB is the support of circuit components and components in electronic products. Zapewnia połączenia elektryczne pomiędzy elementami obwodu a urządzeniami. Wraz z szybkim rozwojem technologii elektrycznej gęstość PGB jest coraz większa. Zdolność konstrukcji PCB do odporności na zakłócenia robi dużą różnicę. Dlatego w projektowaniu PCB. Należy przestrzegać ogólnych zasad projektowania PCB i spełnić wymagania projektowania przeciwzakłóceniowego.

ipcb

Ogólne zasady projektowania PCB

Rozmieszczenie komponentów i przewodów jest ważne dla optymalnej wydajności obwodów elektronicznych. For good design quality. Niskokosztowa płytka drukowana powinna być zgodna z następującymi ogólnymi zasadami:

1. Układ

Przede wszystkim należy wziąć pod uwagę, że rozmiar płytki jest zbyt duży. Gdy rozmiar płytki drukowanej jest zbyt duży, drukowana linia jest długa, impedancja wzrasta, zdolność przeciwzakłóceniowa maleje, a koszt wzrasta. Zbyt małe rozpraszanie ciepła nie jest dobre, a sąsiednie linie są podatne na zakłócenia. Po ustaleniu rozmiaru PCB. Następnie zlokalizuj specjalne komponenty. Wreszcie, zgodnie z jednostką funkcjonalną obwodu, wszystkie elementy obwodu są ułożone.

Przy ustalaniu lokalizacji elementów specjalnych należy przestrzegać następujących zasad:

(1) Skróć połączenie pomiędzy komponentami wysokiej częstotliwości tak bardzo, jak to możliwe i spróbuj zmniejszyć ich parametry dystrybucji i zakłócenia elektromagnetyczne między sobą. Elementy łatwo zakłócane nie powinny znajdować się zbyt blisko siebie, a elementy wejściowe i wyjściowe powinny znajdować się jak najdalej.

(2) Może występować duża różnica potencjałów między niektórymi komponentami lub przewodami, dlatego odległość między nimi należy zwiększyć, aby uniknąć przypadkowego zwarcia spowodowanego wyładowaniem. Komponenty o wysokim napięciu powinny być w miarę możliwości umieszczane w miejscach trudno dostępnych ręcznie podczas debugowania.

(3) Komponenty, których waga przekracza 15g. Należy ją usztywnić, a następnie zespawać. Są duże i ciężkie. Podzespoły o wysokiej kaloryczności nie powinny być instalowane na płytce drukowanej, ale na obudowie całej maszyny i należy wziąć pod uwagę problem rozpraszania ciepła. Elementy termiczne należy trzymać z dala od elementów grzewczych.

(4) dla potencjometru. Regulowana cewka indukcyjna. Variable capacitor. Układ elementów regulowanych, takich jak mikroprzełącznik, powinien uwzględniać wymagania konstrukcyjne całej maszyny. Jeśli regulacja maszyny, powinna być umieszczona na płycie drukowanej powyżej łatwej regulacji miejsca; Jeśli maszyna jest regulowana na zewnątrz, jej położenie należy dostosować do położenia pokrętła regulacyjnego na panelu podwozia.

(5) Pozycję zajmowaną przez otwór pozycjonujący i wspornik mocujący dźwigni drukującej należy odłożyć na bok.

Zgodnie z jednostką funkcjonalną obwodu. Układ wszystkich elementów obwodu powinien być zgodny z następującymi zasadami:

(1) Rozmieść położenie każdej jednostki funkcjonalnej obwodu zgodnie z procesem obwodu, tak aby układ był wygodny dla przepływu sygnału, a sygnał w miarę możliwości utrzymywał ten sam kierunek.

(2) Do podstawowych elementów każdego obwodu funkcjonalnego jako centrum, wokół niego, aby wykonać układ. Komponenty powinny być jednolite. I schludnie. Szczelnie ułożone na płytce drukowanej. Zminimalizuj i skróć przewody i połączenia między komponentami.

(3) For circuits working at high frequencies, the distributed parameters between components should be considered. W ogólnych obwodach elementy powinny być ułożone równolegle, w miarę możliwości. W ten sposób nie tylko pięknie. I łatwy w montażu i spawaniu.

(4) Elementy znajdujące się na krawędzi płytki drukowanej, zwykle nie mniej niż 2 mm od krawędzi płytki drukowanej. Najlepszym kształtem płytki drukowanej jest prostokąt. Stosunek długości do szerokości wynosi 3:20 i 4:3. Rozmiar płytki drukowanej jest większy niż 200x150mm. Należy zwrócić uwagę na wytrzymałość mechaniczną płytki drukowanej.

2. Okablowanie

Zasady okablowania są następujące:

(1) Parallel wires at the input and output terminals should be avoided as far as possible. Lepiej jest dodać przewód uziemiający między przewodami, aby uniknąć sprzężenia zwrotnego.

(2) Minimalna szerokość drukowanego drutu jest określana głównie przez siłę adhezji pomiędzy drutem a podłożem izolacyjnym oraz przepływającą przez nie wartość prądu.

Gdy grubość folii miedzianej wynosi 0.05 mm, a szerokość 1 ~ 15 mm. Dla prądu do 2A temperatura nie będzie wyższa niż 3 ℃, więc szerokość drutu 1.5 mm może spełnić wymagania. W przypadku układów scalonych, zwłaszcza układów cyfrowych, zwykle wybiera się szerokość drutu 0.02~0.3 mm. Oczywiście użyj jak najszerszej linii. Zwłaszcza kable zasilające i uziemiające.

Minimalny odstęp między przewodami zależy głównie od rezystancji izolacji i napięcia przebicia między przewodami w najgorszym przypadku. W przypadku układów scalonych, zwłaszcza układów cyfrowych, o ile proces na to pozwala, odstęp może wynosić zaledwie 5 ~ 8 mm.

(3) Zagięcie drutu drukowanego na ogół przyjmuje łuk kołowy, a kąt prosty lub kąt dołączony w obwodzie wysokiej częstotliwości wpłynie na wydajność elektryczną. Ponadto staraj się unikać używania dużych powierzchni folii miedzianej, w przeciwnym razie. When heated for a long time, copper foil expands and falls off easily. Gdy konieczne jest użycie dużych powierzchni folii miedzianej, najlepiej użyć siatki. Sprzyja to usuwaniu folii miedzianej i wiązania podłoża pomiędzy ciepłem wytworzonym przez lotny gaz.

3. Płyta spawalnicza

Środkowy otwór podkładki powinien być nieco większy niż średnica przewodu urządzenia. Zbyt duża podkładka jest łatwa do uformowania wirtualnego spawania. Średnica zewnętrzna klocka D jest generalnie nie mniejsza niż (D +1.2) mm, gdzie D jest ołowianym otworem. W przypadku obwodów cyfrowych o wysokiej gęstości pożądana jest minimalna średnica podkładki (D +1.0) mm.

Środki przeciwzakłóceniowe PCB i obwodów

Konstrukcja przeciwzakłóceniowa płytki drukowanej jest ściśle związana z konkretnym obwodem. Tutaj opisano tylko kilka typowych środków ochrony przed zakłóceniami PCB.

1. Konstrukcja kabla zasilającego

W zależności od wielkości prądu płytki drukowanej, w miarę możliwości, aby zwiększyć szerokość linii energetycznej, zmniejsz rezystancję pętli. W tym samym czasie. Zrób przewód zasilający. Kierunek przewodu uziemiającego jest zgodny z kierunkiem transmisji danych, co pomaga zwiększyć odporność na zakłócenia.

2. Projekt partii

Zasada projektowania przewodu uziemiającego to:

(1) Uziemienie cyfrowe jest oddzielone od masy analogowej. Jeśli na płytce drukowanej znajdują się zarówno obwody logiczne, jak i liniowe, należy je jak najbardziej oddzielić. Uziemienie obwodu niskoczęstotliwościowego powinno w miarę możliwości przyjąć jednopunktowe uziemienie równoległe. Gdy rzeczywiste okablowanie jest trudne, część obwodu można połączyć szeregowo, a następnie równolegle uziemić. Obwód wysokiej częstotliwości powinien wykorzystywać wielopunktowe uziemienie szeregowe, uziemienie powinno być krótkie i rozdarte, elementy wysokiej częstotliwości wokół jak najdalej z dużą powierzchnią folii siatkowej.

(2) Przewód uziemiający powinien być jak najgrubszy. Jeśli linia uziemiająca jest bardzo długa, potencjał uziemienia zmienia się wraz z prądem, przez co zmniejsza się skuteczność przeciwzakłóceniowa. Dlatego przewód uziemiający powinien być grubszy, aby mógł przepuszczać trzykrotność dopuszczalnego prądu na płytce drukowanej. Jeśli to możliwe, kabel uziemiający powinien być większy niż 2 mm do 3 mm.

(3) Przewód uziemiający stanowi zamkniętą pętlę. Most of the printed board composed only of digital circuit can improve the anti-noise ability of the grounding circuit.

3. Konfiguracja kondensatora odsprzęgającego

Jedną z powszechnych praktyk w projektowaniu PCB jest zastosowanie odpowiednich kondensatorów odsprzęgających w każdej kluczowej części płytki drukowanej. Ogólna zasada konfiguracji kondensatora odsprzęgającego to:

(1) Koniec wejścia zasilania jest połączony z kondensatorem elektrolitycznym 10 ~ 100 uF. Jeśli to możliwe, lepiej podłączyć 100uF lub więcej.

(2) w zasadzie każdy układ scalony powinien być wyposażony w kondensator ceramiczny 0.01 pF. Jeśli przestrzeń na płytce drukowanej jest niewystarczająca, kondensator 1~10pF można umieścić na każde 4~8 chipów.

(3) zdolność przeciwhałasowa jest słaba. W przypadku urządzeń z dużymi zmianami mocy podczas wyłączania, takich jak urządzenia pamięci RAM.ROM, kondensator odsprzęgający powinien być podłączony bezpośrednio między linią zasilania a linią uziemienia układu.

(4) przewód kondensatora nie może być zbyt długi, zwłaszcza kondensator obejściowy wysokiej częstotliwości nie może mieć ołowiu. Ponadto należy zwrócić uwagę na dwa następujące punkty:

(1 Na płytce drukowanej znajduje się stycznik. Przekaźnik. Podczas obsługi przycisków i innych elementów zostanie wygenerowane duże wyładowanie iskrowe, a do pochłaniania prądu wyładowania należy użyć obwodu RC pokazanego na załączonym rysunku. Generalnie R to 1 ~ 2K, a C to 2.2 ~ 47UF.

Impedancja wejściowa 2CMOS jest bardzo wysoka i czuła, dlatego nieużywany koniec powinien być uziemiony lub podłączony do dodatniego źródła zasilania.