Cel mai bun PCB metoda de proiectare: șase lucruri de luat în considerare atunci când selectați componente PCB pe baza ambalajului componentelor. Toate exemplele din acest articol au fost dezvoltate folosind mediul de proiectare Multisim, dar aceleași concepte încă se aplică chiar și cu diferite instrumente EDA.

1. Luați în considerare alegerea ambalajului componentelor

În întreaga etapă a desenului schematic, trebuie luate în considerare ambalarea componentelor și deciziile de model de teren care trebuie luate în etapa de amenajare. Mai jos sunt prezentate câteva sugestii de luat în considerare atunci când selectați componente pe baza ambalajului componentelor.

Rețineți că pachetul include conexiunile plăcuțelor electrice și dimensiunile mecanice (X, Y și Z) ale componentei, adică forma corpului componentei și pinii care se conectează la PCB. Când selectați componente, trebuie să luați în considerare orice restricții de montare sau ambalare care pot exista pe straturile de sus și de jos ale PCB-ului final. Unele componente (cum ar fi condensatorii polari) pot avea restricții de înălțime mare, care trebuie luate în considerare în procesul de selecție a componentelor. La începutul designului, puteți desena mai întâi o formă de bază a cadrului unei plăci de circuit și apoi să plasați componente mari sau critice pentru poziție (cum ar fi conectorii) pe care intenționați să le utilizați. În acest fel, vedere în perspectivă virtuală a plăcii de circuite (fără cablare) poate fi văzută intuitiv și rapid, iar poziționarea relativă și înălțimea componentelor plăcii de circuite și componentelor pot fi date relativ precise. Acest lucru va ajuta să vă asigurați că componentele pot fi plasate corect în ambalajul exterior (produse din plastic, șasiu, șasiu etc.) după ce PCB-ul este asamblat. Invocați modul de previzualizare 3D din meniul Instrumente pentru a răsfoi întreaga placă de circuite.

Modelul terenului arată terenul real sau prin forma dispozitivului lipit de pe PCB. Aceste modele de cupru de pe PCB conțin și câteva informații de bază despre formă. Dimensiunea modelului de teren trebuie să fie corectă pentru a asigura lipirea corectă și integritatea mecanică și termică corectă a componentelor conectate. Când proiectați aspectul PCB-ului, trebuie să luați în considerare modul în care va fi fabricată placa de circuite sau cum vor fi lipite plăcuțele dacă este lipită manual. Lipirea prin reflow (fluxul este topit într-un cuptor cu temperatură înaltă controlată) poate gestiona o gamă largă de dispozitive de montare pe suprafață (SMD). Lipirea prin valuri este, în general, utilizată pentru a lipi partea din spate a plăcii de circuit pentru a fixa dispozitivele cu orificii prin găuri, dar poate gestiona și unele componente de montare pe suprafață plasate pe spatele PCB-ului. În general, atunci când se utilizează această tehnologie, dispozitivele de montare pe suprafață inferioară trebuie să fie aranjate într-o direcție specifică, iar pentru a se adapta la această metodă de lipire este posibil ca plăcuțele să fie modificate.

Selecția componentelor poate fi modificată pe parcursul întregului proces de proiectare. Determinarea ce dispozitive ar trebui să utilizeze găuri traversante placate (PTH) și care ar trebui să utilizeze tehnologia de montare pe suprafață (SMT) la începutul procesului de proiectare va ajuta la planificarea generală a PCB-ului. Factorii care trebuie luați în considerare includ costul dispozitivului, disponibilitatea, densitatea zonei dispozitivului, consumul de energie și așa mai departe. Din punct de vedere al producției, dispozitivele cu montare pe suprafață sunt în general mai ieftine decât dispozitivele cu orificii traversante și au, în general, o disponibilitate mai mare. Pentru proiectele de prototipuri la scară mică și medie, cel mai bine este să alegeți dispozitive mai mari de montare pe suprafață sau dispozitive cu orificii traversante, care nu numai că facilitează lipirea manuală, ci și facilitează o mai bună conexiune a plăcuțelor și a semnalelor în timpul verificării și depanării erorilor.

Dacă nu există niciun pachet gata făcut în baza de date, de obicei este creat un pachet personalizat în instrument.

2. Folosiți o metodă bună de împământare

Asigurați-vă că designul are suficiente condensatoare de bypass și planuri de masă. Când utilizați un circuit integrat, asigurați-vă că utilizați un condensator de decuplare adecvat lângă borna de alimentare la masă (de preferință un plan de masă). Capacitatea adecvată a condensatorului depinde de aplicația specifică, de tehnologia condensatorului și de frecvența de operare. Când condensatorul de bypass este plasat între pinii de alimentare și de masă și plasat aproape de pinul IC corect, compatibilitatea electromagnetică și susceptibilitatea circuitului pot fi optimizate.

3. Alocați pachetul de componente virtuale

Imprimați o listă de materiale (BOM) pentru verificarea componentelor virtuale. Componenta virtuală nu are ambalaj asociat și nu va fi transferată în etapa de layout. Creați o listă de materiale și apoi vizualizați toate componentele virtuale din design. Singurele elemente ar trebui să fie semnalele de putere și de masă, deoarece sunt considerate componente virtuale, care sunt procesate doar în mediul schematic și nu vor fi transmise la designul de layout. Cu excepția cazului în care sunt utilizate în scopuri de simulare, componentele afișate în partea virtuală trebuie înlocuite cu componente încapsulate.

4. Asigurați-vă că aveți datele complete ale listei de materiale

Verificați dacă există suficiente date în raportul cu materialele. După crearea raportului de calificare a materialelor, este necesar să verificați și să completați cu atenție informațiile incomplete despre dispozitiv, furnizor sau producător în toate înregistrările componente.

5. Sortați în funcție de eticheta componentelor

Pentru a facilita sortarea și vizualizarea listei de materiale, asigurați-vă că numerele componentelor sunt numerotate consecutiv.

6. Verificaţi dacă există circuite de poartă redundante

În general, toate intrările porților redundante ar trebui să aibă conexiuni de semnal pentru a evita suspendarea bornelor de intrare. Asigurați-vă că ați verificat toate circuitele de poartă redundante sau lipsă și toate bornele de intrare necablate sunt complet conectate. În unele cazuri, dacă terminalul de intrare este suspendat, întregul sistem nu poate funcționa corect. Luați amplificatorul operațional dual care este adesea folosit în design. Dacă numai unul dintre amplificatoarele operaționale este utilizat în componentele IC amplificatorului operațional dublu, se recomandă fie să utilizați celălalt amplificator operațional, fie să puneți la pământ intrarea amplificatorului operațional neutilizat și să implementați un câștig unitar adecvat (sau alt câștig) ) Rețea de feedback pentru a vă asigura că întreaga componentă poate funcționa normal.

În unele cazuri, circuitele integrate cu pini plutitori pot să nu funcționeze în mod normal în intervalul de specificații. De obicei, numai atunci când dispozitivul IC sau alte porți din același dispozitiv nu funcționează într-o stare saturată – intrarea sau ieșirea este aproape de sau în șina de alimentare a componentei, acest IC poate îndeplini cerințele de index atunci când funcționează. De obicei, simularea nu poate surprinde această situație, deoarece modelul de simulare, în general, nu conectează mai multe părți ale IC împreună pentru a modela efectul de conexiune plutitoare.