Приликом пројектовања ПЦБ -а обично се ослањамо на искуство и вештине које обично налазимо на Интернету. Сваки дизајн ПЦБ -а може се оптимизирати за одређену апликацију. Генерално, његова правила дизајна су применљива само на циљану апликацију. На пример, правила за АДЦ ПЦБ не важе за РФ ПЦБ -е и обрнуто. Међутим, неке смернице се могу сматрати општим за било који дизајн ПЦБ -а. Овде ћемо у овом водичу представити неке основне проблеме и вештине који могу значајно побољшати дизајн ПЦБ -а.
Дистрибуција електричне енергије кључни је елемент сваког електричног дизајна. Све ваше компоненте се ослањају на снагу за обављање својих функција. У зависности од вашег дизајна, неке компоненте могу имати различите прикључке за напајање, док неке компоненте на истој плочи могу имати лоше везе за напајање. На пример, ако се све компоненте напајају једним ожичењем, свака компонента ће посматрати различиту импеданцију, што ће резултирати у више референци уземљења. На пример, ако имате два АДЦ кола, један на почетку, а други на крају, а оба АДЦ -а очитавају спољни напон, свако аналогно коло ће очитати различит потенцијал у односу на себе.
Расподјелу снаге можемо сажети на три могућа начина: извор са једном тачком, извор звијезде и извор са више тачака.
(а) Напајање са једном тачком: напајање и жица за уземљење сваке компоненте су одвојени један од другог. Рутирање напајања свих компоненти се састаје само на једној референтној тачки. Сматра се да је једна тачка погодна за напајање. Међутим, то није изводљиво за сложене или велике / средње пројекте.
(б) Звездани извор: Звездани извор се може сматрати побољшањем једноточковног извора. Због својих кључних карактеристика, разликује се: дужина усмеравања између компоненти је иста. Стар веза се обично користи за сложене брзе сигналне плоче са различитим сатовима. У сигналној ПЦБ за велике брзине сигнал обично долази са ивице, а затим стиже до центра. Сви сигнали се могу преносити из центра у било које подручје плоче, а кашњење између подручја може се смањити.
(ц) Извори са више тачака: у сваком случају сматрају се сиромашнима. Међутим, лако се користи у било ком колу. Извори са више тачака могу произвести референтне разлике између компоненти и заједничке импедансе. Овај стил дизајна такође омогућава ИЦ склопкама, тактима и РФ круговима високог пребацивања да унесу шум у оближња кола која деле везе.
Наравно, у свакодневном животу нећемо увек имати јединствену врсту дистрибуције. Компромис који можемо направити је мешање извора са једном тачком и извора са више тачака. У једну тачку можете ставити аналогно осетљиве уређаје и брзе / РФ системе, а све остале мање осетљиве периферне уређаје у једну тачку.
Да ли сте икада размишљали о томе да ли треба да користите моћне авионе? Одговор је да. Плоча за напајање је један од метода за пренос снаге и смањење буке било ког кола. Раван снаге скраћује пут уземљења, смањује индуктивитет и побољшава перформансе електромагнетне компатибилности (ЕМЦ). То је такође због чињенице да се паралелни плочасти кондензатор за раздвајање такође генерише у равнинама напајања са обе стране, како би се спречило ширење буке.
Плоча за напајање такође има очигледну предност: због велике површине дозвољава пролаз веће струје, чиме се повећава опсег радне температуре штампане плоче. Али имајте на уму: слој снаге може побољшати радну температуру, али се мора узети у обзир и ожичење. Правила праћења дају ипц-2221 и ипц-9592
За ПЦБ са РФ извором (или било којом апликацијом за велике брзине сигнала) морате имати потпуну равнину уземљења да бисте побољшали перформансе плоче. Сигнали се морају налазити на различитим равнинама, а готово је немогуће истовремено испунити оба захтева коришћењем два слоја плоча. Ако желите дизајнирати антену или било коју РФ плочу мале сложености, можете користити два слоја. Следећа слика приказује илустрацију како ваша штампана плоча може боље да користи ове равни.
У дизајну мјешовитог сигнала, произвођачи обично препоручују да се аналогно уземљење одвоји од дигиталног уземљења. Брзи прекидачи и сигнали лако утичу на осетљива аналогна кола. Ако се аналогно и дигитално уземљење разликују, равнина уземљења ће бити одвојена. Међутим, он има следеће недостатке. Треба обратити пажњу на подручје преслушавања и петље подијељеног тла узроковано углавном дисконтинуитетом равни тла. Следећа илустрација приказује пример два одвојена авиона. На левој страни, повратна струја не може проћи директно дуж сигналне трасе, тако да ће постојати подручје петље уместо да буде пројектовано у десном подручју петље.
Електромагнетна компатибилност и електромагнетне сметње (ЕМИ)
За високофреквентне дизајне (попут РФ система) ЕМИ може бити велики недостатак. Равна земља о којој смо раније говорили помаже у смањењу ЕМИ -а, али према вашем ПЦБ -у, основна плоча може узроковати друге проблеме. Код ламината са четири или више слојева удаљеност авиона је веома важна. Када је капацитет између равнина мали, електрично поље ће се проширити на плочи. Истовремено, импеданција између две равни се смањује, омогућавајући повратној струји да тече до сигналне равни. Ово ће произвести ЕМИ за сваки високофреквентни сигнал који пролази кроз авион.
Једноставно решење за избегавање ЕМИ је спречавање преласка сигнала велике брзине у више слојева. Додајте кондензатор за одвајање; И поставите уземљење око сигналног ожичења. Следећа слика приказује добар дизајн ПЦБ -а са високофреквентним сигналом.
Шум филтера
Заобилазни кондензатори и феритне куглице су кондензатори који се користе за филтрирање буке коју ствара било која компонента. У основи, ако се користи у било којој апликацији велике брзине, било који У / И пин може постати извор буке. Да бисмо боље искористили ове садржаје, мораћемо да обратимо пажњу на следеће тачке:
Увек поставите феритне перле и заобиђите кондензаторе што је могуће ближе извору буке.
Када користимо аутоматско постављање и аутоматско усмјеравање, требали бисмо узети у обзир удаљеност коју треба провјерити.
Избегавајте виас и било које друго усмеравање између филтера и компоненти.
Ако постоји равнина за уземљење, употребите више рупа за правилно уземљење.