PCB panosuElektronik bileşenlerin yerleştirildiği ve kablolamaya sahip olduğu baskılı bir devre kartıdır. Bakır kaplama substratları üzerine korozyon önleyici telleri yazdırın, kabloların kazınması ve durulanması. Bir devre kartının çalışma prensibi, yüzeydeki bakır folyanın iletken tabakasını izole etmek için substratın yalıtım malzemesini kullanmaktır, böylece akım tasarlanan yol boyunca çeşitli bileşenler boyunca yayılabilir, böylece çalışma gibi işlevlere ulaşabilir, Amplifikasyon, zayıflama, modülasyon, demodülasyon ve kodlama.
1, kapasitörlerle ilgili bilgi:
Alüminyum elektrolitik kapasitörler büyük bir kapasiteye ve yüksek dereceli voltaja sahiptir, ancak çalışma sıcaklığı ortamlarına zayıf adaptasyona sahiptir, bu da onları düşük frekanslı filtreleme uygulamalarına uygun hale getirir;
Tantal kapasitörler iyi sıcaklık özelliklerine, düşük ESR ve ESL'ye ve iyi yüksek frekanslı filtreleme özelliklerine sahiptir, ancak dalgalanma akımlarına dayanma yetenekleri iyi değildir. Genellikle kullanım için% 50 veya daha fazla bir alevlendirme ile tasarlanırlar;
Seramik kapasitörlerin küçük boyut, düşük fiyat ve iyi stabilite gibi avantajları vardır. Küçük kapasitansla güç kaynaklarında yüksek frekanslı filtreleme için yaygın olarak kullanılır. Büyük kapasiteli kapasitörler gerektiğinde, diğer kapasitör türlerinin dikkate alınması gerekir.
Kapasitörlerin ayrıştırılması, yarıçapı ayrıştırma problemine sahiptir: kapasitör ve paket ne kadar küçük olursa, ayrıştırma yarıçapı o kadar küçük olur. PCB düzeninde, güç kaynağının küçük paketler ve kapasitörler tarafından etkili bir şekilde ayrılmasını sağlamak için kapasitörler, ayrıştırma güç kaynağı pimlerine mümkün olduğunca yakın yerleştirilmelidir; Kapasitans değeri ve ambalaj ne kadar büyük olursa, daha büyük bir alan üzerinden güç kaynağını etkili bir şekilde ayırabilen ayrışma yarıçapı o kadar büyük olur. Büyük paket ve yüksek değerli ayrıştırma kapasitörleri döşerken, birden fazla güç piminin ayrışmasını aynı anda kontrol etmek mümkündür.
2. Endüktansla ilgili bilgi:
Devre tasarımındaki endüktans özellikleri esas olarak şunları içerir: yüksek frekanslı harmoniklerin filtrelenmesi, DC'nin geçmesi ve AC'yi engelleme; Akımdaki değişiklikleri engelleyin ve cihaz çalışma akımının stabilitesini koruyun.
Bir indüktör seçilirken kontrol edilmesi gereken endüktans parametreleri, endüktans değeri, DC direnci, nominal akım ve kendi rezonans frekansını içerir (en yüksek Q değerine sahip frekans)
Endüktans değeri ne kadar büyük olursa, karşılık gelen DC direnci o kadar yüksek olur; Endüktans değeri ne kadar büyük olursa, karşılık gelen rezonans frekansı o kadar düşük olur; Endüktans değeri ne kadar büyük olursa, karşılık gelen nominal akım o kadar küçük olur.
3. Manyetik boncuk bilgisi:
Manyetik boncuklar, yüksek frekanslı gürültüyü bastırmak ve sinyal ve güç hatlarına ani paraziti bastırmak için özel olarak tasarlanmıştır ve aynı zamanda elektrostatik darbeleri emme yeteneğine sahiptir.
Dönüm noktası frekansının altında, manyetik boncuklar hassasiyet gösterir ve gürültüyü yansıtır; Dönüm noktası frekansının üstünde, manyetik boncuklar direnç gösterir, gürültüyü emer ve termal enerjiye dönüştürür.
İndüktörler ve manyetik boncuklar arasındaki fark:
(1) Gürültü ile başa çıkmanın yolu farklıdır. Endüktans ve kapasitans bir LC düşük geçişli filtreleme devresi oluşturur. Kondansatör, indüktör ve toprak arasında düşük bir empedans yolu oluşturur ve yüksek frekanslı gürültünün düşük empedans yolu boyunca zemin düzlemine yönlendirilmesine izin verir. LC düşük geçişli filtreleme devrelerinde, indüktörler onunla uğraşırken gürültüyü temelden çıkarmazlar; Gürültü için manyetik boncukların işleme yöntemi, düşük frekanslarda manyetik boncukların endüktif olması ve gürültüyü yansıtmasıdır, yüksek frekanslarda direnç karakteristiği ana karakteristiktir. Manyetik boncuklardaki direnç, yüksek frekanslı gürültüyü emer ve onu ısı enerjisine dönüştürür, bu da gürültüyü temelde ortadan kaldırabilir.
(2) Kendi başına zararlı etkileri var mı? Bir LC filtre devresi endüktans ve kapasitanstan oluştuğunda, LC'nin bir enerji depolama bileşeni olması nedeniyle, her ikisi de devre üzerinde bir etkisi olabilecek kendi kendine uyarma yaşayabilir; Manyetik boncuklar, kendini heyecanlandırmayan ve devreyi etkilemeyen enerji tüketen bileşenlerdir. Gürültü getirmenin etkisi.
(3) Filtreleme frekans aralığı değişir. Endüktans düşük frekans aralığında 50MHz'i aşmadığında, iyi filtreleme özelliklerine sahiptir. Frekans yüksek olduğunda, filtreleme etkisi iyi değildir; Ve manyetik boncuklar, yüksek frekanslı gürültüyü emmek için direnç özelliklerini kullanır ve manyetik boncuklardan çok daha büyük bir frekans aralığını filtreler.
(4) Cihazın DC voltaj düşüşü farklıdır. Hem indüktörler hem de manyetik boncuklar DC direncine sahiptir. Aynı seviyedeki filtreler için, manyetik boncukların DC direnci indüktörlerden daha küçüktür ve manyetik boncukların voltaj düşüşü de aynı seviyedeki indüktörlerden daha küçüktür.
4. Elektrostatik deşarj
PCB'ler tasarlarken ESD koruması dikkate alınmalı ve kablolama hem yatay hem de dikey yönleri takip etmelidir. Alan izin veriyorsa, kablolama mümkün olduğunca kalın olmalıdır; PCB'nin kenarlarına saat sinyalleri, sıfırlama sinyalleri vb. Gürültü duyarlı sinyalleri yerleştirmeyin; PCB çoklu katmanlardan oluştuğunda, hassas izlerin mümkün olduğunca iyi bir referans zemin düzlemine sahip olması gerekir; Filtreler, optokupler, zayıf sinyal yönlendirmesi vb. İçin yönlendirme aralığı mümkün olduğunca artırılmalıdır; Uzun mesafeli izlerin filtrelenmesi gerekir; ESD'ye karşı korumaya göre, koruma kapakları uygun şekilde eklenmelidir.
ESD arayüzü ve koruma aşağıdaki tasarım kurallarına uyabilir:
(1) Güç kaynaklarındaki yıldırım koruma bileşenleri için genel düzenleme sırası, varistörler, sigortalar, baskılama diyotları, EMI filtreleri, indüktörler veya ortak mod indüktörlerdir. Yukarıdaki bileşenlerden herhangi biri şemada eksikse, düzen buna göre ertelenecektir.
(2) Arayüz sinyal koruma cihazlarının genel düzenleme sırası ESD (TVS tüpü), izolasyon transformatörü, ortak mod indüktör, kapasitör ve dirençtir. Şematikte yukarıdaki bileşenlerden herhangi biri eksikse, düzen ertelenecektir.
(3) şematik diyagram dizisini kesinlikle takip edin; Frontline ”Düzenlemesi
(4) Seviye dönüşüm çipi konektörün yanına yerleştirilmelidir.
(5) NMO'lar ve CMOS cihazları gibi ESD parazitine duyarlı cihazlar, ESD müdahalesine (tek bir kartın kenarı gibi) duyarlı alanlardan mümkün olduğunca uzakta olmalıdır.
(6) Dalgalanma baskılama cihazlarına (TV tüpleri, varistörler) karşılık gelen sinyal çizgileri kısa olmalı ve pürüzlü bir yüzeye sahip olmalıdır (genellikle 10 milden fazla mesafede)
(7) Farklı arayüzler arasındaki kablolama net olmalı ve birbirleriyle kesişmemelidir. Arayüz kablosu ile bağlı koruyucu filtreleme cihazı arasındaki mesafe mümkün olduğunca kısa olmalıdır. Arayüz kablosu, alan sinyal çipine ulaşmadan önce koruyucu veya filtreleme cihazlarından geçmelidir.
(8) Arayüz cihazının sabit deliği koruyucu zemine bağlanmalı ve muhafazaya bağlı konumlandırma deliği ve anahtar doğrudan sinyal zemine bağlanmalıdır.
(9) Transformatörlerin, optokuplerlerin ve diğer cihazların giriş ve çıkış sinyalleri ayrılmalıdır.
5. PCB Isı Dağılımı Tedavisi
Yüksek ısı üretimine sahip bazı cihazlar genellikle özel ısı yayma pedlerine sahiptir ve ısı yayma pedlerine uygun vias eklenmelidir.
6. PCB kartı çerçevesi
İster düzen, kablo veya iç düzlemde bakır kaplama olsun, tahta çerçevesine göre belirli bir mesafeyi geri çekmelidir. Büzülme boşluğunun boyutu tasarım gereksinimlerine göre seçilebilir. Aksi belirtilmedikçe, bakır yapıştırılırken, karşılık gelen kart çerçevesi 0. 5 tarafından geri çekilmelidir. MM yapabilir.
İçinDört katman tahtasıTasarım, orta iki katman güç katmanı ve zemin katmanı ise, elektromanyetik radyasyonu azaltmak için girinti ayarlanmalıdır.
Gerçek PCB tasarımında, esas olarak iki tür yönlendirme modeli vardır: mikroşerit çizgileri ve şerit çizgileri. Mikroşerit çizgileri, bir devre kartının üst veya alt katmanında çalışan sinyal çizgileridir, şerit çizgiler devre kartının iç katmanında çalışan sinyal çizgileridir.
Serpantin çizgileri sinyal kalitesine zarar verebilir ve iletim gecikmesini değiştirebilir, bu nedenle kablolama sırasında mümkün olduğunca fazla kaçınılmalıdır. Bununla birlikte, pratik tasarımda, sinyalin yeterli tutma süresine sahip olduğundan emin olmak veya aynı sinyal kümesi arasındaki zaman ofsetini azaltmak için genellikle kasıtlı sargı gereklidir. Sinyaller bir serpantin hattına iletildiğinde, farklı mod şeklinde paralel segmentler arasında birleştirme meydana gelir. S ne kadar küçük olursa, LP o kadar büyük olur ve bağlantı derecesi o kadar büyük olur, bu da iletim gecikmesinde bir azalmaya ve sinyal kalitesini büyük ölçüde azaltabilir.
Serpantin çizgilerini ele almak için çeşitli öneriler:
(1) Mümkün olduğunca paralel çizgi segmentleri arasındaki mesafeleri artırmaya çalışın, en azından 3 saatten büyük, burada H sinyal çizgisinden referans düzlemine olan mesafeyi ifade eder. Basitçe söylemek gerekirse, bu büyük bir dönüş yapmak anlamına geliyor. S yeterince büyük olduğu sürece, karşılıklı bağlantı etkisinden neredeyse tamamen kaçınılabilir.
(2) Birleştirme uzunluğunu azaltın LP. Çift LP gecikmesi sinyal yükselme süresine yaklaştığında veya aştığında, ortaya çıkan karışma doygunluğa ulaşacaktır.
(3) Şerit çizgilerinin veya gömülü mikroşerit çizgilerinin serpantin çizgilerinin neden olduğu sinyal iletim gecikmesi, mikroşerit çizgilerinden daha küçüktür. Teorik olarak, şerit hatları diferansiyel mod karışma nedeniyle iletim hızını etkilemez.
(4) Yüksek hız ve katı zamanlama gereksinimlerine sahip sinyal çizgileri için, özellikle küçük alanlarda serpantin çizgilerini takip etmemeye çalışın.
(5) Alan izin verirse, karşılıklı bağlantıyı etkili bir şekilde azaltmak için herhangi bir serpantin kablolama açısı kullanılabilir.
(6)yüksek hızlı PCBTasarım, Serpantin çizgileri filtreleme veya anti-müdahale özelliklerine sahip değildir ve sadece sinyal kalitesini azaltabilir, bu nedenle sadece zamanlama eşleşmesi için kullanılırlar ve başka bir amacı yoktur
(7) Bazen sarma için spiral yönlendirme düşünülebilir ve simülasyon, etkisinin sıradan serpantin yönlendirmesinden daha iyi olduğunu gösterir.
(8) Serpantin hattının açısı 45 derecedir; Köşe veya fileto.
En temel PCB devre kartında, parçalar temel olarak bir tarafta gruplandırılır ve kablolar diğer tarafta gruplandırılır. Bu PCB'ye tek bir panel denir çünkü kablolar sadece bir tarafta bulunur. Birden çok katmanın kablolara sahip olduğu çok katmanlı kartlar, iki katman arasında doğru devre bağlantılarına sahip olmalıdır. Devreler arasındaki köprüye A VIA denir. Bir devre kartının temel tasarım süreci aşağıdaki dört adıma ayrılabilir:
(1) Devre Şematik Tasarımı - Devre şeması tasarımı esas olarak şematik diyagramlar çizmek için şematik bir editör kullanır.
(2) Ağ Raporu ve Dash & Mdash; Ağ Raporu: Devre ilkelerini ve devredeki çeşitli bileşenlerin bağlantı ilişkilerini görüntüleyin. Şematik tasarım ve devre kartı tasarımı arasındaki köprü ve bağlantıdır. Devre şemasının ağ raporu aracılığıyla, bileşenler arasındaki bağlantılar hızlı bir şekilde bulunabilir ve gelecekteki PCB tasarımı için kolaylık sağlar.
(3) Basılı devre kartı tasarımı - Basılı devre kartı tasarımı, genellikle devre şemalarını dönüştürmenin son şekli olan PCB tasarımı olarak adlandırdığımız şeydir. Bu tasarım bir devre şeması tasarlamaktan daha zordur. Tasarımın bu bölümünü tamamlamak için güçlü tasarım özelliklerini kullanabiliriz.
(4) Basılı Devre Kart Raporu Oluşturun & Dash & Mdash; Basılı devre kartı tasarımının tamamlanmasından sonra, raporlar oluşturmak için tamamlanacak bir son işlem vardır: devre kartı bilgi raporu, pim raporları, ağ durumu raporları, vb. Ve son olarak devre diyagramını yazdırın.