PCB dizaynini takomillashtirishning asosiy muammolari va ko’nikmalari

PCBni loyihalashda biz odatda Internetda topiladigan tajriba va ko’nikmalarga tayanamiz. Har bir PCB dizayni ma’lum bir dastur uchun optimallashtirilishi mumkin. Odatda, uning dizayn qoidalari faqat maqsadli dastur uchun amal qiladi. Misol uchun, ADC PCB qoidalari RF PCBlariga taalluqli emas va aksincha. Biroq, har qanday PCB dizayni uchun ba’zi ko’rsatmalarni umumiy deb hisoblash mumkin. Bu erda, bu qo’llanmada biz PCB dizaynini sezilarli darajada yaxshilaydigan ba’zi asosiy muammolar va ko’nikmalarni tanishtiramiz.
Quvvat taqsimoti har qanday elektr dizayndagi asosiy element hisoblanadi. Sizning barcha komponentlaringiz o’z vazifalarini bajarish uchun kuchga tayanadi. Dizayningizga qarab, ba’zi komponentlar turli xil quvvat ulanishlariga ega bo’lishi mumkin, bir xil kartadagi ba’zi komponentlar kuchsiz ulanishlarga ega bo’lishi mumkin. Misol uchun, agar barcha komponentlar bitta simdan quvvat oladigan bo’lsa, har bir komponent boshqa impedansni kuzatadi, natijada bir nechta topraklama mos yozuvlari paydo bo’ladi. Misol uchun, agar sizda ikkita ADC sxemasi bo’lsa, biri boshida, ikkinchisi oxirida va har ikkala ADC ham tashqi kuchlanishni o’qisa, har bir analog zanjir o’zlariga nisbatan har xil potentsialni o’qiydi.
Quvvat taqsimotini uchta yo’l bilan umumlashtirishimiz mumkin: bitta nuqta manbai, yulduz manbai va ko’p nuqtali manba.
(a) Bir nuqtali quvvat manbai: har bir komponentning elektr ta’minoti va topraklama simlari bir -biridan ajratilgan. Barcha komponentlarning quvvat yo’nalishi faqat bitta mos yozuvlar nuqtasida uchraydi. Quvvat uchun bitta nuqta mos deb hisoblanadi. Biroq, bu murakkab yoki yirik loyihalar uchun mumkin emas.
(b) Yulduz manbai: Yulduzli manbani bitta nuqta manbasini takomillashtirish deb hisoblash mumkin. Asosiy xususiyatlar tufayli u boshqacha: komponentlar orasidagi yo’nalish uzunligi bir xil. Yulduzli ulanish, odatda, har xil soatli murakkab yuqori tezlikdagi signal platalari uchun ishlatiladi. PCB yuqori tezlikda signal odatda chetidan keladi va keyin markazga etib boradi. Barcha signallar markazdan elektron kartaning istalgan maydoniga uzatilishi mumkin va maydonlar orasidagi kechikishni kamaytirish mumkin.
v) ko’p nuqtali manbalar: har holda kambag’al deb hisoblanadi. Biroq, har qanday sxemada foydalanish oson. Ko’p nuqtali manbalar komponentlar o’rtasida va umumiy empedans ulashda mos yozuvlar farqlarini keltirib chiqarishi mumkin. Ushbu dizayn uslubi, shuningdek, yuqori chastotali IC, soat va chastotali kontaktlarning zanglashiga olib keladigan ulanishlarni ulash imkonini beradi.
Albatta, kundalik hayotimizda har doim ham bitta taqsimot turi bo’lmaydi. Biz qila oladigan savdo-sotiq bitta nuqtali manbalarni ko’p nuqtali manbalar bilan aralashtirishdir. Siz analog sezgir qurilmalar va yuqori tezlik / chastotali chastotali tizimlarni bir nuqtaga, boshqa sezgir bo’lmagan boshqa tashqi qurilmalarni bir nuqtaga qo’yishingiz mumkin.
Quvvat samolyotlaridan foydalanish kerakmi, deb o’ylab ko’rganmisiz? Javob ha. Quvvat kartasi – bu quvvatni uzatish va har qanday kontaktlarning zanglashiga olib keladigan usullardan biri. Quvvat tekisligi topraklama yo’lini qisqartiradi, indüktans kamaytiradi va elektromagnit moslik (EMC) ish faoliyatini yaxshilaydi. Bu, shuningdek, shovqin tarqalishining oldini olish uchun, ikki tomondan quvvat manbai tekisliklarida parallel plastinka ajratuvchi kondansatör ishlab chiqarilishi bilan ham bog’liq.
Quvvat taxtasi ham aniq afzalliklarga ega: uning katta maydoni tufayli u ko’proq tokni o’tkazishga imkon beradi va shu bilan tenglikni ish haroratini oshiradi. Ammo e’tibor bering: quvvat qatlami ish haroratini yaxshilashi mumkin, lekin simlarni ham hisobga olish kerak. Kuzatuv qoidalari ipc-2221 va ipc-9592 tomonidan berilgan
RF manbai bo’lgan (yoki har qanday yuqori tezlikdagi signalli) PCB uchun elektron kartaning ish faoliyatini yaxshilash uchun to’liq er tekisligi bo’lishi kerak. Signallar turli tekisliklarda joylashgan bo’lishi kerak va ikki qatlamli plitalar yordamida bir vaqtning o’zida ikkala talabni ham bajarish deyarli mumkin emas. Agar siz antennani yoki past chastotali chastotali panelni loyihalashni xohlasangiz, siz ikki qatlamdan foydalanishingiz mumkin. Quyidagi rasmda sizning tenglikni bu samolyotlardan qanday yaxshiroq foydalanish mumkinligi tasvirlangan.
Aralash signalli dizaynda ishlab chiqaruvchilar odatda analog erni raqamli erdan ajratishni tavsiya qiladi. Nozik analog sxemalarga yuqori tezlikdagi kalitlar va signallar osongina ta’sir qiladi. Agar analog va raqamli topraklama boshqacha bo’lsa, topraklama tekisligi ajratiladi. Biroq, uning quyidagi kamchiliklari bor. Biz, asosan, er tekisligining uzilishidan kelib chiqqan bo’linadigan erning kesishish va halqa maydoniga e’tibor qaratishimiz kerak. Quyidagi rasmda ikkita alohida yer tekisligining namunasi ko’rsatilgan. Chap tomonda, qaytish oqimi to’g’ridan -to’g’ri signal yo’nalishi bo’ylab o’tolmaydi, shuning uchun o’ng pastadir maydonida loyihalash o’rniga, pastadir maydoni bo’ladi.
Elektromagnit moslik va elektromagnit shovqin (EMI)
Yuqori chastotali dizaynlar uchun (masalan, RF tizimlari) EMI katta kamchilik bo’lishi mumkin. Yuqorida muhokama qilingan er tekisligi EMIni kamaytirishga yordam beradi, lekin sizning tenglikni ma’lumotlariga ko’ra, er tekisligi boshqa muammolarni keltirib chiqarishi mumkin. To’rt yoki undan ko’p qatlamli laminatlarda samolyotning masofasi juda muhim. Samolyotlar orasidagi sig’im kichik bo’lganda, bortda elektr maydoni kengayadi. Shu bilan birga, ikkita tekislik orasidagi impedans kamayadi, bu esa qaytish oqimining signal tekisligiga o’tishiga imkon beradi. Bu samolyot orqali o’tadigan har qanday yuqori chastotali signal uchun EMI ishlab chiqaradi.
EMIdan qochishning oddiy echimi-yuqori tezlikdagi signallarning bir necha qatlamlardan o’tishiga yo’l qo’ymaslik. Ajratuvchi kondansatör qo’shing; Va signal simlari atrofiga topraklama viyalarini joylashtiring. Quyidagi rasmda yuqori chastotali signalli yaxshi tenglikni dizayni ko’rsatilgan.
Shovqin filtri
Bypass kondansatörleri va ferrit boncuklar, har qanday komponent tomonidan ishlab chiqarilgan shovqinlarni filtrlash uchun ishlatiladigan kondansatörlerdir. Asosan, har qanday yuqori tezlikdagi dasturda ishlatilsa, har qanday kiritish-chiqarish pin shovqin manbaiga aylanishi mumkin. Ushbu tarkibdan yaxshiroq foydalanish uchun biz quyidagi fikrlarga e’tibor qaratishimiz kerak bo’ladi.
Har doim ferritli boncuklar va bypass kondansatörlerini shovqin manbaiga iloji boricha yaqinroq joylashtiring.
Avtomatik joylashtirish va avtomatik yo’naltirishni qo’llaganimizda, tekshirish uchun masofani hisobga olish kerak.
Filtrlar va komponentlar orasidagi aloqa va boshqa yo’nalishdan saqlaning.
Agar er tekisligi bo’lsa, uni to’g’ri topraklamak uchun bir nechta teshiklardan foydalaning.