PCB là sự hỗ trợ của các thành phần mạch và linh kiện trong các sản phẩm điện tử. Nó cung cấp các kết nối điện giữa các phần tử mạch và thiết bị. Với sự phát triển vượt bậc của công nghệ điện, mật độ PGB ngày càng cao. Khả năng chống nhiễu của thiết kế PCB tạo ra sự khác biệt lớn. Do đó, trong thiết kế PCB. Các nguyên tắc chung của thiết kế PCB phải được tuân thủ và các yêu cầu của thiết kế chống nhiễu phải được đáp ứng.

Nguyên tắc chung của thiết kế PCB

Việc bố trí các thành phần và dây dẫn là rất quan trọng cho hiệu suất tối ưu của các mạch điện tử. Cho chất lượng thiết kế tốt. PCB với chi phí thấp nên tuân theo các nguyên tắc chung sau:

1. Bố cục

Trước hết, cần phải xem xét kích thước PCB quá lớn. Khi kích thước PCB quá lớn, đường in dài, trở kháng tăng, khả năng chống nhiễu giảm, giá thành tăng. Nhỏ quá thì tản nhiệt không tốt, các đường liền kề dễ bị nhiễu. Sau khi xác định kích thước PCB. Sau đó xác định vị trí các thành phần đặc biệt. Cuối cùng, theo đơn vị chức năng của mạch, tất cả các thành phần của mạch đã được trình bày.

Tuân thủ các nguyên tắc sau khi xác định vị trí của các thành phần đặc biệt:

(1) Rút ngắn kết nối giữa các thành phần tần số cao càng xa càng tốt, và cố gắng giảm các tham số phân phối của chúng và nhiễu điện từ lẫn nhau. Các thành phần dễ bị nhiễu không nên quá gần nhau và các thành phần đầu vào và đầu ra phải càng xa càng tốt.

(2) Có thể có sự chênh lệch tiềm năng cao giữa một số thành phần hoặc dây dẫn, do đó, khoảng cách giữa chúng nên được tăng lên để tránh tình trạng ngắn mạch do phóng điện. Các thành phần có điện áp cao phải được đặt càng xa càng tốt ở những nơi không dễ dàng tiếp cận bằng tay trong quá trình gỡ lỗi.

(3) Linh kiện có trọng lượng vượt quá 15g. Nó nên được giằng và sau đó hàn. Đó là những cái lớn và nặng. Không nên lắp các linh kiện có nhiệt trị cao trên bảng in mà phải lắp trên khung của toàn bộ máy và cần quan tâm đến vấn đề tản nhiệt. Các yếu tố nhiệt nên được tránh xa các bộ phận phát nhiệt.

(4) cho chiết áp. Cuộn cảm điều chỉnh được. Tụ điện biến đổi. Việc bố trí các bộ phận có thể điều chỉnh như công tắc điện tử cần xem xét các yêu cầu về kết cấu của toàn bộ máy. Nếu điều chỉnh máy, nên được đặt trên bảng in ở trên để dễ dàng điều chỉnh nơi; Nếu máy được điều chỉnh bên ngoài, vị trí của máy phải được điều chỉnh phù hợp với vị trí của núm điều chỉnh trên bảng khung máy.

(5) Vị trí bị chiếm bởi lỗ định vị và khung cố định của cần in phải được đặt sang một bên.

Theo đơn vị chức năng của mạch. Việc bố trí tất cả các thành phần của mạch điện phải tuân theo các nguyên tắc sau:

(1) Sắp xếp vị trí của từng khối mạch chức năng theo quy trình mạch sao cho bố trí thuận tiện cho dòng tín hiệu và tín hiệu giữ nguyên hướng càng xa càng tốt.

(2) Để các thành phần cốt lõi của mỗi mạch chức năng làm trung tâm, xung quanh nó để thực hiện bố trí. Các thành phần phải đồng nhất. Và gọn gàng. Được sắp xếp chặt chẽ trên PCB. Giảm thiểu và rút ngắn các dây dẫn và kết nối giữa các thành phần.

(3) Đối với mạch làm việc ở tần số cao, cần xem xét các thông số phân bố giữa các thành phần. Trong mạch điện nói chung, các linh kiện nên được bố trí song song càng nhiều càng tốt. Bằng cách này, không chỉ đẹp. Và dễ dàng để lắp ráp và hàn.

(4) Các linh kiện nằm ở mép của bảng mạch, thường cách mép của bảng mạch không nhỏ hơn 2mm. Hình dạng tốt nhất của bảng mạch là hình chữ nhật. Tỷ lệ chiều dài và chiều rộng là 3:20 và 4: 3. Kích thước của bảng mạch lớn hơn 200x150mm. Cần xem xét độ bền cơ học của bảng mạch.

2. Hệ thống dây điện

Nguyên tắc đi dây như sau:

(1) Nên tránh xa hết mức có thể các dây song song ở đầu vào và đầu ra. Tốt hơn là thêm dây nối đất giữa các dây để tránh khớp nối phản hồi.

(2) Chiều rộng tối thiểu của dây in chủ yếu được xác định bởi cường độ bám dính giữa dây và chất cách điện và giá trị dòng điện chạy qua chúng.

Khi độ dày của lá đồng là 0.05mm và chiều rộng là 1 ~ 15mm. Đối với dòng điện qua 2A, nhiệt độ sẽ không cao hơn 3 ℃, vì vậy chiều rộng dây 1.5mm có thể đáp ứng yêu cầu. Đối với mạch tích hợp, đặc biệt là mạch kỹ thuật số, chiều rộng dây 0.02 ~ 0.3mm thường được chọn. Tất nhiên, hãy sử dụng càng nhiều dòng càng tốt. Đặc biệt là cáp nguồn và cáp nối đất.

Khoảng cách tối thiểu của các dây chủ yếu được xác định bởi điện trở cách điện và điện áp đánh thủng giữa các dây trong trường hợp xấu nhất. Đối với mạch tích hợp, đặc biệt là mạch kỹ thuật số, miễn là quy trình cho phép, khoảng cách có thể nhỏ đến 5 ~ 8mm.

(3) Uốn cong dây in thường có cung tròn, và Góc phải hoặc Góc bao gồm trong mạch tần số cao sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất điện. Ngoài ra, hãy cố gắng tránh sử dụng các lá đồng có diện tích lớn, nếu không. Khi đun lâu, lá đồng nở ra và dễ rơi ra. Khi diện tích lớn phải sử dụng lá đồng, tốt nhất nên dùng lưới. Điều này có lợi cho việc loại bỏ lá đồng và liên kết đế giữa nhiệt tạo ra bởi khí dễ bay hơi.

3. Tấm hàn

Lỗ trung tâm của miếng đệm phải lớn hơn một chút so với đường kính dây dẫn của thiết bị. Pad quá lớn dễ tạo thành hàn ảo. Đường kính ngoài tấm đệm D thường không nhỏ hơn (D +1.2) mm, trong đó D là khẩu độ dẫn. Đối với các mạch kỹ thuật số mật độ cao, đường kính tối thiểu của tấm đệm là mong muốn (D +1.0) mm.

PCB và các biện pháp chống nhiễu mạch

Thiết kế chống nhiễu của bảng mạch in có liên quan chặt chẽ đến mạch cụ thể. Ở đây chỉ mô tả một số biện pháp thiết kế chống nhiễu phổ biến của PCB.

1. Thiết kế cáp nguồn

Theo kích thước của dòng điện bảng mạch in, càng xa càng tốt để tăng chiều rộng của đường dây điện, giảm điện trở của vòng lặp. Đồng thời. Làm dây nguồn. Hướng của dây nối đất phù hợp với hướng truyền dữ liệu, giúp tăng cường khả năng chống nhiễu.

2. Thiết kế lô

Nguyên tắc thiết kế dây nối đất là:

(1) Mặt đất kỹ thuật số được tách ra khỏi mặt đất tương tự. Nếu có cả mạch logic và mạch tuyến tính trên bảng mạch, hãy giữ chúng càng tách biệt càng tốt. Nối đất của mạch tần số thấp nên tiếp đất song song một điểm càng xa càng tốt. Khi khó đấu dây thực tế, một phần của mạch có thể được nối nối tiếp và sau đó nối đất song song. Mạch cao tần nên sử dụng nối đất nối tiếp nhiều điểm, nối đất nên ngắn và thuê, các phần tử tần số cao xung quanh càng xa càng tốt với diện tích lá lưới lớn.

(2) Dây nối đất phải càng dày càng tốt. Nếu đường dây nối đất rất dài, điện thế nối đất thay đổi theo dòng điện, do đó hiệu suất chống nhiễu bị giảm. Do đó, dây tiếp đất nên dày hơn để nó có thể vượt qua ba lần dòng điện cho phép trên bảng in. Nếu có thể, cáp nối đất phải lớn hơn 2 mm đến 3 mm.

(3) Dây nối đất tạo thành một vòng kín. Hầu hết bảng in chỉ cấu tạo từ mạch kỹ thuật số có thể cải thiện khả năng chống nhiễu của mạch nối đất.

3. Cấu hình tụ điện tách

Một trong những thực tiễn phổ biến trong thiết kế PCB là triển khai các tụ điện tách phù hợp trong mỗi phần quan trọng của bảng in. Nguyên tắc cấu hình chung của tụ điện tách là:

(1) Đầu vào nguồn điện được kết nối với tụ điện 10 ~ 100uF. Nếu có thể, tốt hơn là kết nối 100uF trở lên.

(2) về nguyên tắc, mỗi chip IC nên được trang bị một tụ gốm 0.01pF. Nếu không gian bảng in không đủ, có thể bố trí tụ điện 1 ~ 10pF cho mỗi 4 ~ 8 chip.

(3) Khả năng chống ồn còn yếu. Đối với các thiết bị có công suất thay đổi lớn trong quá trình tắt, chẳng hạn như thiết bị nhớ RAM.ROM, tụ điện tách nên được kết nối trực tiếp giữa đường dây nguồn và đường nối đất của chip.

(4) Dây dẫn của tụ điện không thể quá dài, đặc biệt là tụ điện bỏ qua tần số cao không thể có dây dẫn. Ngoài ra, cần lưu ý hai điểm sau:

(1 Có một công tắc tơ trong bảng in. Tiếp sức. Phóng điện tia lửa lớn sẽ được tạo ra khi vận hành các nút và các thành phần khác, và mạch RC thể hiện trong hình vẽ đính kèm phải được sử dụng để hấp thụ dòng điện phóng điện. Nói chung, R là 1 ~ 2K và C là 2.2 ~ 47UF.

Trở kháng đầu vào của 2CMOS rất cao và nhạy, vì vậy đầu cuối không sử dụng nên được nối đất hoặc kết nối với nguồn điện tích cực.