Nalika ngarancang PCB, urang biasana ngandelkeun pangalaman sareng katerampilan anu biasana urang mendakan dina Internét. Unggal desain PCB tiasa dioptimalkeun pikeun aplikasi anu khusus. Sacara umum, aturan desainna ngan ukur lumaku pikeun aplikasi target. Salaku conto, aturan ADC PCB henteu dilarapkeun ka PCB RF sareng sabalikna. Nanging, sababaraha tungtunan tiasa dianggap umum pikeun desain PCB naon waé. Di dieu, dina tutorial ieu, kami bakal ngenalkeun sababaraha masalah dasar sareng katerampilan anu tiasa ningkatkeun desain PCB sacara signifikan.
Distribusi listrik mangrupikeun unsur konci dina desain listrik. Sadaya komponén anjeun ngandelkeun kakuatan pikeun ngajalankeun fungsina. Gumantung kana desain anjeun, sababaraha komponén panginten tiasa gaduh sambungan kakuatan anu béda, sedengkeun sababaraha komponén dina papan anu sami tiasa ngagaduhan sambungan kakuatan anu lemah. Salaku conto, upami sadaya komponén didukung ku hiji kabel, masing-masing komponén bakal niténan impedansi anu béda, hasilna sababaraha grounding rujukan. Salaku conto, upami anjeun gaduh dua sirkuit ADC, hiji di awal sareng anu sanésna di tungtungna, sareng duanana ADC maca voltase éksternal, unggal sirkuit analog bakal maca poténsial anu béda-béda dibandingkeun diri.
Urang tiasa nyimpulkeun distribusi kakuatan ku tilu cara anu mungkin: sumber titik tunggal, sumber Star sareng sumber multipoint.
(a) Catu daya tunggal: catu daya sareng kawat taneuh unggal komponén dipisahkeun tina hiji-hiji deui. Routing kakuatan pikeun sadaya komponén ngan ukur cocog dina hiji titik rujukan. Titik tunggal dianggap cocog pikeun kakuatan. Nanging, ieu henteu tiasa dilakukeun pikeun proyek anu rumit atanapi ageung / sedeng.
(b) Sumber bintang: Sumber bintang tiasa dianggap salaku paningkatan sumber titik tunggal. Kusabab ciri konci na, éta béda: panjangna jalan antara komponén sami. Sambungan Star biasana dianggo pikeun papan sinyal gancang-gancang anu rumit kalayan sagala rupa jam. Dina PCB sinyal gancang-gancang, sinyal biasana asalna tina ujung teras dugi ka tengahna. Sadaya sinyal tiasa ditransmisikeun ti tengah ka area daérah circuit board, sareng tunda antara daérah tiasa dikirangan.
(c) Sumber multipoint: dianggap miskin dina sagala hal. Nanging, éta gampang dianggo dina sirkuit naon waé. Sumber multipoint tiasa ngahasilkeun bédana référénsi antara komponén sareng gandeng impedansi umum. Gaya desain ieu ogé ngamungkinkeun IC switching luhur, jam sareng RF ngenalkeun noise dina koneksi sambungan sirkuit caket dieu.
Tangtosna, dina kahirupan urang sadidinten, urang moal salawasna ngagaduhan hiji jinis distribusi. Tradeoff anu urang tiasa ngadamel nyaéta nyampur sumber titik tunggal sareng sumber multi-titik. Anjeun tiasa nempatkeun alat sénsitip analog sareng sistem kecepatan-gancang / RF dina hiji titik, sareng sadaya périferal anu kirang sénsitip sanés dina hiji titik.
Naha anjeun kantos mikir naha anjeun kedah nganggo pesawat listrik? Jawabanana enya. Papan listrik mangrupikeun salah sahiji cara pikeun mindahkeun kakuatan sareng ngirangan sora sirkuit naon waé. Pesawat listrik nyingkat jalur grounding, ngirangan induktansi sareng ningkatkeun kinerja kasaluyuan éléktromagnétik (EMC). Éta ogé kusabab kanyataan yén paralel decoupling plate kapasitor ogé dihasilkeun dina pesawat suplai listrik dina dua sisi, supados nyegah panyebaran noise.
Papan kakuatan ogé ngagaduhan kaunggulan anu jelas: kusabab luasna, éta ngamungkinkeun langkung arus nembus, sahingga ningkatkeun kisaran suhu operasi PCB. Tapi punten perhatoskeun: lapisan kakuatan tiasa ningkatkeun suhu damel, tapi kabelna ogé kedah diperhatoskeun. Aturan nyukcruk dirumuskeun ku ipc-2221 sareng ipc-9592
Pikeun PCB kalayan sumber RF (atanapi aplikasi sinyal gancang-gancang), anjeun kedah gaduh pesawat darat anu lengkep pikeun ningkatkeun kinerja papan sirkuit. Sinyalna kedah aya dina pesawat anu sanés, sareng ampir teu mungkin pikeun nyumponan kadua sarat dina waktos anu sami nganggo dua lapisan pelat. Upami anjeun hoyong mendesain anteneu atanapi dewan RF pajeulitna anu handap, anjeun tiasa nganggo dua lapisan. Angka ieu nunjukkeun ilustrasi kumaha PCB anjeun tiasa langkung saé ngagunakeun pesawat ieu.
Dina desain sinyal campuran, pabrik biasana nyarankeun yén taneuh analog dipisahkeun tina taneuh digital. Sirkuit analog sénsitip gampang kapangaruhan ku saklar gancang sareng sinyal. Upami grounding analog sareng digital benten, pesawat grounding bakal dipisahkeun. Nanging, éta ngagaduhan kalemahan sapertos kieu. Urang kedah merhatoskeun wilayah crosstalk sareng loop tina taneuh anu dibagi akibatna disababkeun ku henteuna pesawat darat. Ilustrasi ieu nunjukkeun conto dua pesawat darat anu misah. Di sisi kénca, arus balik teu tiasa langsung ngalangkungan rute sinyal, janten bakal aya area loop tibatan didesain di daérah loop anu katuhu.
Kasaluyuan éléktromagnétik sareng gangguan éléktromagnétik (EMI)
Pikeun desain frékuénsi luhur (sapertos sistem RF), EMI tiasa janten karugian utama. Pesawat darat anu dibahas tadi ngabantosan ngirangan EMI, tapi numutkeun PCB anjeun, pesawat darat tiasa nyababkeun masalah sanés. Dina laminasi nganggo opat atanapi langkung lapisan, jarak pesawat penting pisan. Nalika kapasitas antara pesawat alit, médan listrik bakal ngalegaan dina papan. Dina waktos anu sami, impedansi antara dua pesawat turun, sahingga arus balikna ngalir kana pesawat sinyal. Ieu bakal ngahasilkeun EMI pikeun sinyal frekuensi tinggi anu ngalangkungan pesawat.
Solusi saderhana pikeun nyingkahan EMI nyaéta nyegah sinyal gancang-gancang tina nyebrang sababaraha lapisan. Tambahkeun kapasitor decoupling; Sareng tempatkeun grounding vias sakitar kabel sinyal. Angka ieu nunjukkeun desain PCB anu saé kalayan sinyal frékuénsi luhur.
Saring noise
Kapasitor bypass sareng manik ferit mangrupikeun kapasitor anu dianggo pikeun nyaring sora anu dihasilkeun ku komponén naon waé. Pokokna, upami dianggo dina aplikasi kecepatan luhur naon, pin I / O naon waé tiasa janten sumber sora. Kanggo ngagunakeun langkung saé eusi ieu, urang kedah merhatoskeun hal-hal ieu:
Salawasna nempatkeun manik ferit sareng bypass kapasitor sacaket mungkin ka sumber noise.
Nalika kami nganggo panempatan otomatis sareng pangarahan otomatis, urang kedah ngémutan jarakna pikeun mariksa.
Hindarkeun vias sareng naon waé anu ngalirkeun antara saringan sareng komponenana.
Upami aya pesawat darat, anggo ngalangkungan liang pikeun grounding kalayan leres.