Kur hartojmë PCB, ne zakonisht mbështetemi në përvojën dhe aftësitë që zakonisht gjejmë në internet. Çdo dizajn PCB mund të optimizohet për një aplikim specifik. Në përgjithësi, rregullat e tij të projektimit janë të zbatueshme vetëm për aplikimin e synuar. Për shembull, rregullat e ADC PCB nuk zbatohen për PCB RF dhe anasjelltas. Sidoqoftë, disa udhëzime mund të konsiderohen të përgjithshme për çdo dizajn PCB. Këtu, në këtë tutorial, ne do të prezantojmë disa probleme dhe aftësi themelore që mund të përmirësojnë ndjeshëm dizajnin e PCB.
Shpërndarja e energjisë është një element kyç në çdo dizajn elektrik. Të gjithë përbërësit tuaj mbështeten në fuqinë për të kryer funksionet e tyre. Në varësi të modelit tuaj, disa përbërës mund të kenë lidhje të ndryshme të energjisë, ndërsa disa përbërës në të njëjtën bord mund të kenë lidhje të dobëta të energjisë. Për shembull, nëse të gjithë përbërësit mundësohen nga një instalim elektrik, secili komponent do të vërejë një rezistencë të ndryshme, duke rezultuar në referenca të shumta tokëzimi. Për shembull, nëse keni dy qarqe ADC, një në fillim dhe tjetrin në fund, dhe të dy ADC lexojnë një tension të jashtëm, secili qark analog do të lexojë një potencial të ndryshëm në raport me veten e tyre.
Ne mund të përmbledhim shpërndarjen e energjisë në tre mënyra të mundshme: burim i vetëm pike, burim Ylli dhe burim shumëpjesësh.
(a) Furnizimi me energji elektrike me një pikë: furnizimi me energji dhe tela tokëzues i secilit komponent janë të ndara nga njëra -tjetra. Drejtimi i energjisë i të gjithë përbërësve takohet vetëm në një pikë të vetme referimi. Një pikë e vetme konsiderohet e përshtatshme për energji. Sidoqoftë, kjo nuk është e realizueshme për projekte komplekse ose të mëdha / të mesme.
(b) Burimi yll: Burimi i yllit mund të konsiderohet si një përmirësim i burimit të një pike të vetme. Për shkak të karakteristikave të tij kryesore, ai është i ndryshëm: gjatësia e kalimit midis përbërësve është e njëjtë. Lidhja Star zakonisht përdoret për tabela komplekse të sinjalit me shpejtësi të lartë me orë të ndryshme. Në PCB të sinjalit me shpejtësi të lartë, sinjali zakonisht vjen nga buza dhe pastaj arrin në qendër. Të gjithë sinjalet mund të transmetohen nga qendra në çdo zonë të tabelës, dhe vonesa midis zonave mund të zvogëlohet.
(c) Burimet me shumë pika: konsiderohen të varfra në çdo rast. Sidoqoftë, është e lehtë të përdoret në çdo qark. Burimet me shumë pika mund të prodhojnë dallime referimi midis përbërësve dhe në bashkimin e rezistencës së përbashkët. Ky stil dizajni lejon gjithashtu qark të lartë të qarkut IC, orës dhe RF për të futur zhurmë në qarqet e afërta që ndajnë lidhjet.
Sigurisht, në jetën tonë të përditshme, ne nuk do të kemi gjithmonë një lloj të vetëm shpërndarjeje. Kompromisi që mund të bëjmë është përzierja e burimeve të pikave të vetme me burimet me shumë pika. Ju mund të vendosni pajisje analoge të ndjeshme dhe sisteme me shpejtësi të lartë / RF në një pikë, dhe të gjitha pajisjet periferike të tjera më pak të ndjeshme në një pikë.
A keni menduar ndonjëherë nëse duhet të përdorni avionë me fuqi? Përgjigja është po. Bordi i energjisë është një nga metodat për të transferuar energji dhe për të zvogëluar zhurmën e çdo qarku. Rrafshi i fuqisë shkurton rrugën e tokëzimit, zvogëlon induktancën dhe përmirëson performancën e përputhshmërisë elektromagnetike (EMC). Isshtë gjithashtu për faktin se një kondensator shkëputës i pllakës paralele gjenerohet gjithashtu në aeroplanët e furnizimit me energji në të dy anët, në mënyrë që të parandalojë përhapjen e zhurmës.
Bordi i energjisë gjithashtu ka një avantazh të dukshëm: për shkak të zonës së tij të madhe, lejon që të kalojë më shumë rrymë, duke rritur kështu gamën e temperaturës së funksionimit të PCB. Por ju lutemi vini re: shtresa e energjisë mund të përmirësojë temperaturën e punës, por instalimet elektrike gjithashtu duhet të merren parasysh. Rregullat e gjurmimit jepen nga ipc-2221 dhe ipc-9592
Për një PCB me një burim RF (ose ndonjë aplikim të sinjalit me shpejtësi të lartë), duhet të keni një plan të plotë tokësor për të përmirësuar performancën e bordit të qarkut. Sinjalet duhet të vendosen në plane të ndryshme, dhe është pothuajse e pamundur të plotësohen të dy kërkesat në të njëjtën kohë duke përdorur dy shtresa pllaka. Nëse dëshironi të krijoni një antenë ose ndonjë bord RF me kompleksitet të ulët, mund të përdorni dy shtresa. Figura e mëposhtme tregon një ilustrim se si PCB -ja juaj mund t’i përdorë më mirë këto plane.
Në hartimin e sinjalit të përzier, prodhuesit zakonisht rekomandojnë që toka analoge të ndahet nga toka dixhitale. Qarqet analoge të ndjeshme preken lehtësisht nga çelsat dhe sinjalet me shpejtësi të lartë. Nëse argumentimi analog dhe dixhital janë të ndryshëm, rrafshi i tokëzimit do të ndahet. Sidoqoftë, ajo ka disavantazhet e mëposhtme. Ne duhet t’i kushtojmë vëmendje zonës së kryqëzimit dhe lakut të tokës së ndarë të shkaktuar kryesisht nga ndërprerja e rrafshit të tokës. Ilustrimi i mëposhtëm tregon një shembull të dy planeve të veçanta tokësore. Në anën e majtë, rryma e kthimit nuk mund të kalojë drejtpërdrejt përgjatë rrugës së sinjalit, kështu që do të ketë një zonë lak në vend që të projektohet në zonën e lakut të djathtë.
Pajtueshmëria elektromagnetike dhe ndërhyrja elektromagnetike (EMI)
Për modelet me frekuencë të lartë (të tilla si sistemet RF), EMI mund të jetë një disavantazh i madh. Rrafshi tokësor i diskutuar më parë ndihmon në zvogëlimin e EMI, por sipas PCB -së tuaj, rrafshi tokësor mund të shkaktojë probleme të tjera. Në petëzimet me katër ose më shumë shtresa, distanca e avionit është shumë e rëndësishme. Kur kapaciteti midis aeroplanëve është i vogël, fusha elektrike do të zgjerohet në tabelë. Në të njëjtën kohë, rezistenca midis dy planeve zvogëlohet, duke lejuar që rryma e kthimit të rrjedhë në planin e sinjalit. Kjo do të prodhojë EMI për çdo sinjal me frekuencë të lartë që kalon nëpër aeroplan.
Një zgjidhje e thjeshtë për të shmangur EMI është parandalimi i kalimit të sinjaleve me shpejtësi të lartë në shtresa të shumta. Shtoni kondensatorin e shkëputjes; Dhe vendosni vias tokëzimi rreth telave të sinjalit. Figura e mëposhtme tregon një dizajn të mirë PCB me sinjal të frekuencës së lartë.
Zhurma e filtrit
Kondensatorët e anashkalimit dhe rruazat ferrite janë kondensatorë të përdorur për të filtruar zhurmën e krijuar nga çdo përbërës. Në thelb, nëse përdoret në çdo aplikim me shpejtësi të lartë, çdo kunj I / O mund të bëhet burim zhurme. Për t’i përdorur më mirë këto përmbajtje, do t’i kushtojmë vëmendje pikave të mëposhtme:
Gjithmonë vendosni rruaza ferrite dhe anashkaloni kondensatorët sa më afër burimit të zhurmës.
Kur përdorim vendosjen automatike dhe drejtimin automatik, duhet të kemi parasysh distancën për të kontrolluar.
Shmangni vizat dhe çdo rrugë tjetër midis filtrave dhe përbërësve.
Nëse ka një rrafsh tokësor, përdorni shumë vrima për ta tokëzuar atë në mënyrë korrekte.