Altı özet PCB ürün tasarımı

1. Düzen

İlk olarak, PCB’nin boyutunu düşünün. PCB devre kartının boyutu çok büyük olduğunda, yazdırılan hat uzundur, empedans artar, gürültü önleme yeteneği azalır ve maliyet artar; Çok küçükse, ısı dağılımı zayıftır ve bitişik hatların bozulması kolaydır. PCB boyutunu belirledikten sonra özel bileşenlerin konumunu belirleyin. Son olarak, devrenin tüm bileşenleri devrenin işlevsel birimlerine göre düzenlenir.

Özel elemanların konumu belirlenirken aşağıdaki esaslara uyulur:

(1) Yüksek frekanslı bileşenler arasındaki kabloları mümkün olduğunca kısaltın ve dağıtım parametrelerini ve karşılıklı elektromanyetik paraziti azaltmaya çalışın. Girişime duyarlı bileşenler birbirine çok yakın olmamalı ve giriş ve çıkış bileşenleri mümkün olduğunca uzak olmalıdır.

(2) Bazı bileşenler veya teller arasında yüksek potansiyel farkı olabilir, bu nedenle deşarjdan kaynaklanan kazara kısa devreyi önlemek için aralarındaki mesafe artırılmalıdır. Yüksek gerilimli bileşenler, devreye alma sırasında dokunulması kolay olmayan yerlere yerleştirilecektir.

(3) Basılı plakanın konumlandırma deliği ve sabit desteğin kapladığı konum saklıdır.

Devrenin işlevsel birimine göre, devrenin tüm bileşenlerinin yerleşimi aşağıdaki ilkelere uygun olacaktır:

(1) Her bir işlevsel devre biriminin konumunu devre akışına göre düzenleyin, yerleşimi sinyal akışına uygun hale getirin ve sinyali mümkün olduğunca aynı yönde tutun.

(2) Her bir fonksiyonel devrenin çekirdek bileşenlerini merkez olarak alın ve onun etrafındaki yerleşimi yapın. Bileşenler, PCB üzerinde eşit, düzgün ve kompakt bir şekilde yerleştirilmelidir. Bileşenler arasındaki kablolar ve bağlantılar mümkün olduğunca azaltılmalı ve kısaltılmalıdır.

(3) Yüksek frekansta çalışan devre için bileşenler arasındaki dağılım parametreleri dikkate alınmalıdır. Genel devreler için, bileşenler mümkün olduğunca paralel olarak düzenlenecektir. Bu şekilde, sadece güzel değil, aynı zamanda montajı ve kaynaklanması kolay ve seri üretimi kolaydır.

(4) Devre kartının kenarında bulunan bileşenler genellikle devre kartının kenarından en az 2 mm uzaktadır. Devre kartının en iyi şekli dikdörtgendir. En boy oranı 3:2 ila 4:3’tür. Devre kartının yüzey boyutu 200×150 mm’den büyük olduğunda, devre kartının mekanik mukavemeti dikkate alınacaktır.

2. Kablolama

Kablolama prensipleri aşağıdaki gibidir:

(1) Giriş ve çıkış terminallerinde kullanılan iletkenler, mümkün olduğunca bitişik paralellerden kaçınmalıdır. Geri besleme bağlantısını önlemek için hatlar arasına topraklama kablosu eklemek daha iyidir.

(2) Basılı iletkenin minimum genişliği, esas olarak iletken ile yalıtkan taban plakası arasındaki yapışma kuvveti ve bunların içinden geçen akım tarafından belirlenir.

(3) Basılı telin bükülmesi genellikle dairesel yay şeklindedir ve dik açı veya dahil edilen açı, yüksek frekans devresindeki elektrik performansını etkileyecektir. Ek olarak, geniş alanlı bakır folyo kullanmaktan kaçının, aksi takdirde uzun süre ısıtıldığında bakır folyonun genleşmesi ve düşmesi kolaydır. Geniş bir bakır folyo alanı kullanılması gerektiğinde, bakır folyo ve alt tabaka arasındaki yapıştırıcının ısıtılmasıyla üretilen uçucu gazı ortadan kaldırmaya elverişli olan ızgara şeklini kullanmak en iyisidir.

3. Ped

Ped merkez deliği (hat içi cihaz), cihaz kurşun çapından biraz daha büyüktür. Ped çok büyükse, yanlış lehimleme oluşturmak kolaydır. Pedin dış çapı D genellikle (D + 1.2) mm’den az değildir, burada D, kurşun delik çapıdır. Yüksek yoğunluklu dijital devreler için minimum ped çapı (D + 1.0) mm olabilir.

PCB ve devre için parazit önleyici önlemler:

Baskılı devre kartının parazit önleyici tasarımı, belirli devre ile yakından ilgilidir. Burada, PCB parazit önleyici tasarımın yalnızca birkaç yaygın önlemi açıklanmıştır.

1. Güç kablosu tasarımı

Baskı devre kartının akımına göre, güç hattının genişliğini artırmaya ve döngü direncini düşürmeye çalışın. Aynı zamanda, güç hattının ve topraklama kablosunun yönünü, anti-gürültü yeteneğinin geliştirilmesine yardımcı olan veri iletimi yönü ile tutarlı hale getirin.

2. Parti tasarımı

Topraklama kablosu tasarımının ilkeleri şunlardır:

(1) Dijital ve analog ayrılmıştır. Devre kartı üzerinde hem mantık devreleri hem de doğrusal devreler varsa, bunlar mümkün olduğunca ayrılmalıdır. Alçak frekans devresinin topraklanması için mümkün olduğunca tek nokta paralel topraklama benimsenecektir. Gerçek kablolamayı bağlamak zorsa, kısmen seri ve ardından paralel bağlanabilir. Yüksek frekans devresi için çok noktalı seri topraklama benimsenecek, topraklama kablosu kısa ve kiralık olacak ve mümkün olduğunca yüksek frekanslı bileşenlerin etrafında ızgara benzeri geniş alanlı topraklama folyosu kullanılacaktır.

(2) Topraklama kablosu mümkün olduğu kadar kalın olacaktır. Topraklama teli dikilmiş telden yapılmışsa, akımın değişmesiyle topraklama potansiyeli değişir, böylece gürültü önleme performansı azalır. Bu nedenle topraklama kablosu, baskılı kartta izin verilen akımın üç katını geçirebilecek şekilde kalınlaştırılmalıdır. Mümkünse, topraklama kablosu 2 ~ 3 mm’den fazla olmalıdır.

(3) Topraklama kablosu kapalı bir döngü oluşturur. Yalnızca dijital devrelerden oluşan baskılı kartlar için, topraklama devresi, gürültü önleme özelliğini geliştirebilen bir küme döngüsünde düzenlenmiştir.

4. Dekuplaj kapasitör konfigürasyonu

PCB tasarımının geleneksel yöntemlerinden biri, PCB’nin her bir anahtar parçasında uygun ayırma kapasitörlerini yapılandırmaktır. Dekuplaj kondansatörünün genel konfigürasyon prensibi:

(1) Güç giriş terminali, 10 ~ 100uF elektrolitik kapasitör ile bağlanır. Mümkünse, 100 uF’den fazlasını bağlamak daha iyidir.

(2) Prensipte, her bir entegre devre çipi 0.01uF ~ 0.1uF seramik çip kapasitör ile donatılacaktır. Baskılı kartta yetersiz boşluk olması durumunda, her 1 ~ 10 yongada bir 4 ~ 8PF kondansatör düzenlenebilir.

(3) RAM ve ROM depolama aygıtları gibi, zayıf gürültü direncine ve kapatma sırasında büyük güç değişimine sahip aygıtlar için, ayırma kapasitörleri, çipin güç hattı ile topraklama kablosu arasına doğrudan bağlanacaktır.

5. Açık delik tasarımı

Yüksek hızlı PCB tasarımında, görünüşte basit olan yollar genellikle devre tasarımına büyük olumsuz etkiler getirir. Viasların parazitik etkilerinin neden olduğu olumsuz etkileri azaltmak için tasarımda elimizden gelenin en iyisini yapabiliriz.

(1) Maliyet ve sinyal kalitesi göz önünde bulundurularak makul bir geçiş boyutu seçilir. Örneğin, 6-10 katmanlı bellek modülü PCB tasarımı için 10 / 20MIL (delme / ped) yollarının seçilmesi daha iyidir. Bazı yüksek yoğunluklu küçük boyutlu panolar için 8 / 18mil vias kullanmayı da deneyebilirsiniz. Mevcut teknik koşullar altında, daha küçük boydan boya deliklerin kullanılması zordur (deliğin derinliği, delme çapının 6 katını aştığında, delik duvarının düzgün bir şekilde bakırla kaplanmasını sağlamak imkansızdır); Güç veya toprak yolları için, empedansı azaltmak için daha büyük boyut düşünülebilir

(2) PCB kartı üzerindeki sinyal yönlendirmesi mümkün olduğunca katman değiştirmemeli, yani mümkün olduğunca gereksiz yollar kullanılmamalıdır.

(3) Güç kaynağının ve zeminin pimleri yakınlarda delinmelidir. Geçiş ve pim arasındaki kurşun ne kadar kısa olursa, o kadar iyi

(4) Sinyal için en yakın devreyi sağlamak için bazı topraklanmış yolları sinyal katmanı değişikliği yollarının yanına yerleştirin. Hatta PCB üzerine çok sayıda yedekli topraklama yolu yerleştirebilirsiniz.

6. Gürültüyü ve elektromanyetik paraziti azaltma konusunda biraz deneyim

(1) Düşük hızlı çipler kullanabiliyorsanız, yüksek hızlı çiplere ihtiyacınız yoktur. Önemli yerlerde yüksek hızlı çipler kullanılıyor

(2) Kontrol devresinin üst ve alt kenarlarının atlama oranını azaltmak için bir dizi direnç kullanılabilir.

(3) Röleler vb. için RC ayar akımı sönümlemesi gibi bir tür sönümleme sağlamaya çalışın.

(4) Sistem gereksinimlerini karşılayan en düşük frekans saatini kullanın.

(5) Saat, saati kullanan cihaza mümkün olduğunca yakın olmalıdır. Kuvars kristal osilatörün kabuğu topraklanmalıdır. Saat alanı topraklama kablosu ile çevrelenecektir. Saat hattı mümkün olduğunca kısa olmalıdır. Kuvars kristali ve gürültüye duyarlı cihazın altında kablolama yapılmayacaktır. Saat, bus ve chip seçim sinyalleri I/O hattından ve konnektörden uzak olacaktır. G / Ç hattına dik olan saat hattının girişimi G / Ç hattına paralel olandan daha azdır

(6) Kullanılmayan kapı devresinin giriş ucu askıya alınmamalı, kullanılmayan işlemsel yükselticinin pozitif giriş ucu topraklanmalı ve negatif giriş ucu çıkış ucuna bağlanmalıdır.