قائمة مراجعة تخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

أهم 14 نقطة في قائمة التحقق من تخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

عند تصميم PCB، لجعل تصميم لوحات الدوائر عالية التردد أكثر منطقية والحصول على أداء أفضل ضد التداخل، يجب مراعاة الجوانب التالية:
(1) اختيار عدد الطبقات بشكل معقول. عند توصيل لوحات الدوائر عالية التردد في تصميم PCB، استخدم الطبقة الداخلية الوسطى كطبقة طاقة وطبقة أرضية، مما يؤدي إلى حماية، ويقلل بفعالية من المحاثة الطفيلية، ويقصر طول خطوط الإشارة، ويقلل من التداخل المتبادل بين الإشارات.
(2) طريقة التوصيل: يجب أن يتم توصيل الأسلاك بزاوية 45 درجة أو على شكل قوس، مما يمكن أن يقلل من انبعاث الإشارات عالية التردد وربطها.
(3) طول الأثر: كلما كان طول الأثر أقصر كان ذلك أفضل، وكلما كانت المسافة الموازية بين خطين أقصر كان ذلك أفضل.
(4) عدد فتحات التوصيل: كلما قل عدد فتحات التوصيل، كان ذلك أفضل.
(5) اتجاه توصيل الطبقات: يجب أن يكون اتجاه توصيل الطبقات عموديًا، أي أن تكون الطبقة العلوية أفقية والطبقة السفلية عمودية، مما يقلل من التداخل بين الإشارات.
(6) طلاء النحاس: إضافة طلاء النحاس الأرضي يمكن أن يقلل من التداخل بين الإشارات.
(٧) التأريض: يُمكن لتأريض خطوط الإشارة المهمة أن يُحسّن بشكل كبير من قدرة الإشارة على مقاومة التداخل. وبالطبع، يُمكن أيضًا تأريض مصادر التداخل لمنعها من التداخل مع الإشارات الأخرى.
(8) خطوط الإشارة لا يمكن تكرار خطوط الإشارة ويجب توجيهها بطريقة متسلسلة.

إعطاء الأولوية لخطوط الإشارة الرئيسية: يتم توجيه الإشارات الصغيرة التناظرية والإشارات عالية السرعة وإشارات الساعة وإشارات المزامنة وإشارات المفاتيح الأخرى أولاً مبدأ أولوية الكثافة: ابدأ التوصيل من الأجهزة ذات التوصيلات الأكثر تعقيدًا على اللوحة. ابدأ التوصيل من المنطقة الأكثر كثافة على اللوحة وكن حذرًا: أ. حاول توفير طبقات أسلاك مخصصة للإشارات الرئيسية مثل إشارات الساعة وإشارات التردد العالي والإشارات الحساسة وما إلى ذلك، وتأكد من الحد الأدنى لمساحة الحلقة. يجب اعتماد طرق مثل الأسلاك ذات الأولوية اليدوية والحجب وزيادة مسافات الأمان إذا لزم الأمر. تأكد من جودة الإشارة. ب. بيئة التوافق الكهرومغناطيسي بين طبقة الطاقة وطبقة الأرض سيئة، لذا تجنب ترتيب الإشارات الحساسة للتداخل. ج. يجب توصيل الشبكات ذات متطلبات التحكم في المعاوقة قدر الإمكان وفقًا لمتطلبات طول وعرض الخط.

يُعد خط الساعة أحد العوامل الأكثر تأثيرًا على التوافق الكهرومغناطيسي. يجب تقليل الثقوب فيه قدر الإمكان، وتجنب تشغيله بالتوازي مع خطوط الإشارة الأخرى، والابتعاد عن خطوط الإشارة العامة لتجنب التداخل معها. في الوقت نفسه، يجب تجنب جزء مصدر الطاقة في اللوحة لمنع تداخله مع الساعة. في حال وجود شريحة توليد ساعة خاصة على اللوحة، لا يُسمح بتمرير أي مسارات تحتها. يجب وضع النحاس تحتها، ويمكن قطع أرضيتها خصيصًا عند الحاجة. بالنسبة لمذبذبات الكريستال التي ترتبط بها العديد من الرقائق، يجب عدم تمرير أي مسارات تحت هذه المذبذبات، ويجب وضع النحاس للعزل.

يُعدّ التوجيه بزاوية قائمة حالةً يجب تجنّبها في توصيلات لوحات الدوائر المطبوعة، وقد أصبح تقريبًا أحد معايير قياس جودة التوصيلات. فما مدى تأثير التوجيه بزاوية قائمة على نقل الإشارة؟ من حيث المبدأ، يُغيّر التوجيه بزاوية قائمة عرض خط النقل، مما يُؤدي إلى انقطاع في المعاوقة. في الواقع، ليس فقط التوصيل بزاوية قائمة، بل أيضًا التوصيل بزاوية دائرية وحادة قد يُسبب تغيرات في المعاوقة. ينعكس تأثير التوصيل بزاوية قائمة على الإشارات بشكل رئيسي في ثلاثة جوانب: أولًا، يُمكن أن تُعادل الزاوية حملًا سعويًا على خط النقل، مما يُبطئ زمن الصعود؛ ثانيًا، يُؤدي انقطاع المعاوقة إلى انعكاس الإشارة؛ ثالثًا، التداخل الكهرومغناطيسي الناتج عن طرف الزاوية القائمة.

(1) بالنسبة للتيار عالي التردد، عندما يقدم انحناء السلك زاوية قائمة أو حتى زاوية حادة، تكون كثافة التدفق المغناطيسي وشدة المجال الكهربائي عالية نسبيًا بالقرب من الانحناء، مما سيؤدي إلى إشعاع موجات كهرومغناطيسية قوية، والمحاثة هنا سيكون الحجم أكبر، وستكون المقاومة أكبر من الزوايا المنفرجة أو المستديرة.

(٢) في توصيلات الحافلات للدوائر الرقمية، تكون زوايا الأسلاك منفرجة أو مستديرة، وتشغل مساحة صغيرة نسبيًا. في ظل نفس ظروف تباعد الأسطر، يكون عرض المسافة الإجمالية للأسطر أقل بمقدار ٠٫٣ مرة من عرض المنعطف القائم.

انظر: التوجيه التفاضلي ومطابقة المعاوقة

أ. قدرة عالية على منع التداخل، بفضل الاقتران الممتاز بين مساري التفاضل. عند وجود تداخل ضوضاء خارجي، يتم توصيله بالخطين في نفس الوقت تقريبًا، ولا يهتم الطرف المستقبل إلا بالفرق بين الإشارتين. وبالتالي، يمكن تعويض ضوضاء الوضع المشترك الخارجية تمامًا.

ب. يمكنه كبح التداخل الكهرومغناطيسي بفعالية. وبالمثل، بما أن قطبية الإشارتين متعاكسة، فإن المجالات الكهرومغناطيسية المنبعثة منهما تلغي بعضها البعض. كلما اقترب الاقتران، قلّت الطاقة الكهرومغناطيسية المنبعثة إلى العالم الخارجي.

ج. تحديد دقيق للتوقيت. بما أن تغيير تبديل الإشارة التفاضلية يقع عند تقاطع الإشارتين، بخلاف الإشارات أحادية الطرف التقليدية التي تعتمد على جهدي عتبة مرتفع ومنخفض للتقييم، فإنها تتأثر بشكل أقل بالعملية ودرجة الحرارة، ويمكن أن تقلل من أخطاء التوقيت، كما أنها أكثر ملاءمة للدوائر ذات الإشارات منخفضة السعة. يشير نظام LVDS (إشارات الجهد التفاضلية منخفضة الجهد) الشائع حاليًا إلى تقنية إشارات التفاضلية منخفضة السعة هذه.

بالنسبة لمهندسي لوحات الدوائر المطبوعة، يتمثل الشاغل الأهم في ضمان الاستفادة الكاملة من مزايا التوجيه التفاضلي في التوجيه الفعلي. ولعل أي شخص مطلع على التخطيط يفهم المتطلبات العامة للتوجيه التفاضلي، وهي "التساوي في الطول والمسافة".

يهدف تساوي الطول إلى ضمان بقاء الإشارتين التفاضليتين على قطبية متعاكسة دائمًا، وتقليل مُكوّن الوضع المشترك؛ أما المسافة المتساوية، فتهدف أساسًا إلى ضمان اتساق المعاوقة التفاضلية بينهما، وتقليل الانعكاس. ويُعدّ "مبدأ الاقتراب قدر الإمكان" أحيانًا أحد متطلبات التوجيه التفاضلي.

تُستخدم الإشارة التفاضلية على نطاق واسع في تصميم الدوائر عالية السرعة. غالبًا ما تعتمد الإشارات الأكثر أهمية في الدائرة على تصميم هيكل تفاضلي. التعريف: يعني ذلك ببساطة أن طرف التشغيل يرسل إشارتين متساويتين ومتعاكستين. عند استخدام إشارة تفاضلية، يحدد الطرف المستقبل الحالة المنطقية "0" أو "1" بمقارنة الفرق بين هذين الجهدين. يُطلق على زوج المسارات التي تحمل الإشارات التفاضلية اسم المسارات التفاضلية.

بالمقارنة مع أسلاك الإشارة أحادية الطرف التقليدية، تتجلى أبرز مزايا الإشارات التفاضلية في الجوانب الثلاثة التالية: أ. قدرة عالية على مقاومة التداخل، بفضل الاقتران بين مساري الإشارة التفاضليين الممتاز. عند وجود تداخل ضوضاء خارجي، يتم اقترانه بالخطين في نفس الوقت تقريبًا، ولا يهتم الطرف المستقبل إلا بالفرق بين الإشارتين. وبالتالي، يمكن تعويض ضوضاء الوضع المشترك الخارجية تمامًا. ب. يمكنه كبح التداخل الكهرومغناطيسي بفعالية. وبالمثل، نظرًا لأن قطبي الإشارتين متعاكسان، فإن المجالات الكهرومغناطيسية المنبعثة منهما يمكن أن تلغي بعضها البعض. كلما اقترب الاقتران، قلّت الطاقة الكهرومغناطيسية المنبعثة إلى العالم الخارجي.

تحديد دقيق للتوقيت. بما أن تغيير تبديل الإشارة التفاضلية يقع عند تقاطع الإشارتين، بخلاف الإشارات أحادية الطرف العادية التي تعتمد على جهدي عتبة مرتفع ومنخفض للحكم، فإنها تتأثر بشكل أقل بالعملية ودرجة الحرارة، ويمكن أن تقلل من أخطاء التوقيت، كما أنها أكثر ملاءمة للدوائر ذات الإشارات منخفضة السعة. يشير مصطلح LVDS (الإشارات التفاضلية منخفضة الجهد) الشائع حاليًا إلى تقنية الإشارات التفاضلية منخفضة السعة هذه. بالنسبة لمهندسي لوحات الدوائر المطبوعة، يتمثل الاهتمام الأهم في كيفية ضمان الاستفادة الكاملة من مزايا التوجيه التفاضلي في التوجيه الفعلي. ربما يفهم أي شخص مطلع على التصميم المتطلبات العامة للتوجيه التفاضلي، وهي "الطول المتساوي والمسافة المتساوية". يهدف الطول المتساوي إلى ضمان بقاء الإشارتين التفاضليتين على قطبية متعاكسة في جميع الأوقات وتقليل مكون الوضع المشترك؛ بينما تهدف المسافة المتساوية بشكل أساسي إلى ضمان اتساق المعاوقة التفاضلية بينهما وتقليل الانعكاس. إن "مبدأ الاقتراب قدر الإمكان" يعد في بعض الأحيان أحد متطلبات التوجيه التفاضلي.

بالنسبة لمهندسي لوحات الدوائر المطبوعة، يتمثل الشاغل الأهم في ضمان الاستفادة الكاملة من مزايا التوجيه التفاضلي في التوجيه الفعلي. ربما يفهم أي شخص مطلع على التخطيط المتطلبات العامة للتوجيه التفاضلي، وهي "الطول المتساوي والمسافة المتساوية". يهدف الطول المتساوي إلى ضمان بقاء الإشارتين التفاضليتين على قطبية متعاكسة في جميع الأوقات وتقليل مُكوّن الوضع المشترك؛ بينما تهدف المسافة المتساوية أساسًا إلى ضمان اتساق المعاوقة التفاضلية بينهما وتقليل الانعكاس. يُعد "مبدأ التقارب قدر الإمكان" أحيانًا أحد متطلبات التوجيه التفاضلي.

خطوط الثعبان هي نوع من طرق التوصيل المستخدمة بكثرة في التخطيط. غرضها الرئيسي هو ضبط التأخير وتلبية متطلبات تصميم توقيت النظام. يجب على المصممين أولاً أن يدركوا أن استخدام خطوط الثعبان يُضعف جودة الإشارة ويُغير تأخيرات الإرسال، لذا يجب تجنبها عند التوصيل. مع ذلك، في التصميم الفعلي، لضمان بقاء الإشارة لفترة كافية، أو لتقليل الفارق الزمني بين مجموعة الإشارات نفسها، غالبًا ما يتم لفّ الأسلاك بعناية.

انتبه: عادةً ما تُوجَّه خطوط الإشارة التفاضلية التي تظهر في أزواج بالتوازي مع أقل عدد ممكن من الثقوب. عند الحاجة إلى حفر ثقوب، يجب حفر الخطين معًا لتحقيق مطابقة المعاوقة. يجب توجيه مجموعة من النواقل ذات الخصائص المتشابهة جنبًا إلى جنب قدر الإمكان، وبنفس الطول. يجب أن تكون الثقوب العابرة من لوحة التوصيل بعيدة قدر الإمكان عن اللوحة.

حتى مع اكتمال توصيلات لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) بالكامل، فإن التداخل الناتج عن عدم مراعاة أسلاك الطاقة والتأريض بشكل كافٍ سيؤثر سلبًا على أداء المنتج، بل ويؤثر أحيانًا على معدل نجاحه. لذلك، يجب إيلاء اهتمام خاص لتوصيلات الكهرباء والتأريض لتقليل تداخل الضوضاء الناتج عنها، لضمان جودة المنتج.

كل مهندس يعمل في تصميم المنتجات الإلكترونية يدرك أسباب الضوضاء بين سلك التأريض وخطوط الكهرباء. سنشرح الآن طريقة تقليل الضوضاء فقط:

(1) من المعروف جيدًا أن مكثفات الفصل تُضاف بين مصدر الطاقة وأسلاك التأريض. (2) حاول توسيع عرض مصدر الطاقة وأسلاك التأريض. من الأفضل جعل سلك التأريض أوسع من سلك الطاقة. علاقتهما هي: سلك التأريض> سلك الطاقة> سلك الإشارة. عادةً ما يكون عرض سلك الإشارة: 0.2- 0.07 مم، سلك الطاقة 1.2 ~ 2.5 مم بالنسبة للوحات الدوائر المطبوعة الرقمية، يمكن استخدام أسلاك التأريض العريضة لتشكيل حلقة، أي لتشكيل شبكة أرضية (لا يمكن استخدام أرضية الدوائر التناظرية بهذه الطريقة) (3) استخدم مساحة كبيرة من طبقة النحاس كسلك تأريض، وقم بتوصيل جميع المناطق غير المستخدمة على اللوحة المطبوعة بالأرض كسلك تأريض. أو يمكن تحويلها إلى لوحة متعددة الطبقات، حيث تشغل أسلاك مصدر الطاقة والأرض طبقة واحدة لكل منهما.

بالنسبة للمناطق ذات الثقوب الكثيفة، يجب الحرص على تجنب اتصال الثقوب ببعضها البعض في المناطق المجوفة من مصدر الطاقة وطبقات الأرض، مما يشكل انقسامًا للطبقة المستوية، وبالتالي تدمير سلامة الطبقة المستوية، وبالتالي زيادة مساحة حلقة خط الإشارة في طبقة الأرض.

قواعد الحلقة الأرضية:

قاعدة الحد الأدنى للحلقة تعني أن مساحة الحلقة التي يُشكّلها خط الإشارة وحلقته يجب أن تكون صغيرة قدر الإمكان. كلما صغرت مساحة الحلقة، قلّ الإشعاع الخارجي المُستقبَل والتداخل الخارجي المُستقبَل.

قواعد فصل الجهاز:

أ. أضف مكثفات فصل التيار اللازمة إلى اللوحة المطبوعة لتصفية إشارات التداخل على مصدر الطاقة وتثبيت إشارة مصدر الطاقة. في اللوحات متعددة الطبقات، لا يتطلب موقع مكثفات الفصل جهدًا كبيرًا، ولكن في اللوحات ثنائية الطبقات، يؤثر تصميم مكثفات الفصل وأسلاك مصدر الطاقة بشكل مباشر على استقرار النظام بأكمله، وقد يؤثر أحيانًا على نجاح التصميم أو فشله. ب. في تصميم اللوحات ثنائية الطبقات، يجب ترشيح التيار عادةً بواسطة مكثف الترشيح قبل استخدامه من قِبل الجهاز. ج. في تصميم الدوائر عالية السرعة، يرتبط الاستخدام الصحيح لمكثفات الفصل باستقرار اللوحة بأكملها.

في الوقت الحاضر، لم تعد العديد من لوحات الدوائر المطبوعة دوائر وظيفية واحدة (دوائر رقمية أو تناظرية)، بل تتكون من مزيج من الدوائر الرقمية والتناظرية. لذلك، من الضروري مراعاة التداخل المتبادل بينهما عند التوصيل، وخاصةً تداخل الضوضاء على خط التأريض.

تردد الدوائر الرقمية مرتفع، وحساسية الدوائر التناظرية قوية. بالنسبة لخطوط الإشارة، يجب أن تكون خطوط الإشارة عالية التردد بعيدة قدر الإمكان عن أجهزة الدوائر التناظرية الحساسة. بالنسبة لخطوط التأريض، تحتوي لوحة الدوائر المطبوعة بأكملها على عقدة واحدة فقط للعالم الخارجي، لذا يجب التعامل مع مشكلة الأرضية المشتركة الرقمية والتناظرية داخل لوحة الدوائر المطبوعة. ومع ذلك، فإن الأرضية الرقمية والتناظرية منفصلتان فعليًا داخل اللوحة. وهما غير متصلتين ببعضهما البعض، ولكنهما موجودتان فقط عند الواجهة التي تتصل بها لوحة الدوائر المطبوعة بالعالم الخارجي (مثل المقابس، إلخ). يكون الأرضي الرقمي قصيرًا قليلاً عن الأرضي التناظري، ولاحظ وجود نقطة اتصال واحدة فقط. توجد أيضًا أرضية مختلفة على لوحة الدوائر المطبوعة، والتي يحددها تصميم النظام.

عند توصيل لوحات مطبوعة متعددة الطبقات، لا يتبقى الكثير من الخطوط غير المكتملة على طبقة خط الإشارة. إضافة طبقات إضافية ستسبب هدرًا وزيادة في عبء العمل على الإنتاج، وبالتالي سترتفع التكلفة. لحل هذا التناقض، يُمكن التفكير في التوصيل على الطبقة الكهربائية (الأرضية). يجب مراعاة طبقة الطاقة أولًا، ثم طبقة الأرضية، لأنه من الأفضل الحفاظ على سلامة التركيب.

في حالة التأريض واسع النطاق (الكهرباء)، تُوصل أرجل المكونات الشائعة به. يجب مراعاة التعامل مع أرجل التوصيل بدقة. من حيث الأداء الكهربائي، يُفضل توصيل وسادات أرجل المكونات بالكامل بسطح النحاس، ولكن هناك بعض المخاطر الخفية في عملية لحام المكونات، مثل: ① يتطلب اللحام سخانًا عالي الطاقة.

②من السهل حدوث وصلات لحام افتراضية. لذلك، مع مراعاة الأداء الكهربائي ومتطلبات العملية، تُصنع وسادة لحام متقاطعة الشكل، تُسمى درعًا حراريًا. بهذه الطريقة، يُمكن تجنب احتمالية حدوث وصلات لحام افتراضية بسبب تبديد الحرارة المفرط للمقطع العرضي أثناء اللحام. كما يُقلل ذلك من احتمالية حدوث التصاق لحام افتراضي بشكل كبير. وتُعامل أرجل طبقة الطاقة (التأريض) في الألواح متعددة الطبقات بنفس الطريقة.

في العديد من أنظمة التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)، يُحدد التوجيه بناءً على نظام الشبكة. إذا كانت الشبكة كثيفة جدًا، فرغم زيادة عدد القنوات، تكون الخطوات صغيرة جدًا، وكمية البيانات في حقل الصورة كبيرة جدًا. سيؤدي هذا حتمًا إلى زيادة متطلبات مساحة تخزين الجهاز، وسيؤثر أيضًا على سرعة حوسبة المنتجات الإلكترونية الحاسوبية. بعض المسارات غير صالحة، مثل تلك التي تشغلها منصات أرجل المكونات أو التي تشغلها فتحات التركيب. سيؤثر قلة الشبكة وقلة القنوات بشكل كبير على معدل التوجيه. لذلك، يجب أن يكون هناك نظام شبكة بكثافة معقولة لدعم الأسلاك.

تبلغ المسافة بين أرجل المكون القياسي 0.1 بوصة (2.54 مم)، لذا يتم عادةً ضبط أساس نظام الشبكة على 0.1 بوصة (2.54 مم) أو مضاعف صحيح أقل من 0.1 بوصة، مثل: 0.05 بوصة، 0.025 بوصة، 0.02 بوصة، إلخ.

بعد الانتهاء من تصميم الأسلاك، من الضروري التحقق بدقة من توافقه مع القواعد التي وضعها المصمم. كما يجب التأكد من أن هذه القواعد تلبي متطلبات عملية إنتاج اللوحات المطبوعة. تشمل عمليات التفتيش العامة الجوانب التالية:

(1) ما إذا كانت المسافة بين الأسلاك والأسلاك، والأسلاك ووسادات المكونات، والأسلاك والثقوب العابرة، ووسادات المكونات والثقوب العابرة، والثقوب العابرة والثقوب العابرة معقولة وتفي بمتطلبات الإنتاج. (2) هل عرض أسلاك الطاقة والأرض مناسب، وهل أسلاك الطاقة والأرض مقترنة بإحكام (مقاومة موجة منخفضة)؟ هل يوجد أي مكان في لوحة الدوائر المطبوعة حيث يمكن توسيع سلك الأرض؟ (3) ما إذا تم اتخاذ أفضل التدابير لخطوط الإشارة الرئيسية، مثل الحفاظ عليها بأقصر طول، وإضافة خطوط واقية، وفصل خطوط الإدخال وخطوط الإخراج بوضوح. (4) ما إذا كانت أجزاء الدائرة التناظرية والدائرة الرقمية تحتوي على أسلاك أرضية مستقلة. (5) ما إذا كانت الرسومات (مثل الأيقونات والملصقات) المضافة إلى لوحة الدوائر المطبوعة ستتسبب في حدوث دوائر قصر للإشارة. (6) تعديل بعض أشكال الخطوط غير المثالية. (7) هل تمت إضافة خطوط معالجة إلى لوحة الدوائر المطبوعة؟ ما إذا كانت مقاومة اللحام تلبي متطلبات عملية الإنتاج، وما إذا كان حجم مقاومة اللحام مناسبًا، وما إذا كان يتم الضغط على علامة الحرف على لوحة الجهاز لتجنب التأثير على جودة التجميع الكهربائي. (8) ما إذا كانت حافة الإطار الخارجي لطبقة التأريض لإمداد الطاقة في اللوحة متعددة الطبقات قد انخفضت. إذا كانت رقاقة النحاس لطبقة التأريض لإمداد الطاقة مكشوفة خارج اللوحة، فقد يتسبب ذلك بسهولة في حدوث ماس كهربائي.

لتقليل التداخل بين الخطوط، يجب التأكد من أن المسافة بين الخطوط كبيرة بما يكفي. عندما لا تقل المسافة بين مركز الخط عن ثلاثة أضعاف عرضه، يمكن الحفاظ على 3% من المجال الكهربائي دون تداخل متبادل، وهو ما يُسمى بقاعدة 70 واط. وللحصول على مجال كهربائي بنسبة 3% دون تداخل متبادل، يُمكن استخدام مسافة 98 واط.

(1) يجب أن يتوافق توصيل إشارات الساعة، وإعادة الضبط، والإشارات التي تزيد عن 100 ميجاهرتز، وبعض إشارات ناقل البيانات الرئيسي، وخطوط الإشارة الأخرى مع مبدأ 3 واط. يجب ألا تكون هناك خطوط متوازية طويلة على نفس الطبقة والطبقات المجاورة، ويجب تقليل عدد فتحات التوصيل في الوصلة قدر الإمكان.

(٢) مشكلة عدد فتحات التوصيل للإشارات عالية السرعة. عادةً ما تفرض بعض تعليمات الأجهزة متطلبات صارمة على عدد فتحات التوصيل للإشارات عالية السرعة. مبدأ الربط هو أنه باستثناء فتحات التوصيل اللازمة، يُمنع منعًا باتًا حفر ثقوب في الطبقة الداخلية. بالنسبة للفتحات الإضافية، تم وضع مسارات PCIE 2 بسرعة 8 جيجابت، وحفر 3.0 فتحات، ولم تكن هناك أي مشكلة.

(3) يجب أن تتوافق المسافة المركزية بين الساعات والإشارات عالية السرعة على نفس الطبقة تمامًا مع معيار 3H (H هي المسافة من طبقة الأسلاك إلى مستوى إعادة التدفق)؛ ويُمنع منعًا باتًا تداخل الإشارات على الطبقات المجاورة. يُوصى أيضًا بالالتزام بمبدأ 3H. فيما يتعلق بمشكلة التداخل المذكورة أعلاه، تتوفر أدوات للتحقق.

قائمة مراجعة لأفضل 200+ تخطيط للوحات الدوائر المطبوعة

حول قائمة التحقق من توصيلات PCB وتخطيطها، تصميم الدوائر، الحالة، اختيار المكونات الإلكترونية، الكابل والموصل، وما إلى ذلك.

رقم الهاتف


التصنيف حسب الجزء

محتوى المواصفات الفنية

 

1

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

معايير عزل أسلاك وتخطيط لوحات الدوائر المطبوعة: عزل التيارات القوية والضعيفة، عزل الجهد العالي والمنخفض، عزل الترددات العالية والمنخفضة، عزل المدخلات والمخرجات، عزل التناظرية الرقمية، عزل المدخلات والمخرجات. الفرق بين المعايير هو درجة واحدة. تشمل طرق العزل: فصل الفراغات وفصل سلك التأريض.

2

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يجب أن يكون مذبذب البلورة قريبًا من الدائرة المتكاملة قدر الإمكان، ويجب أن تكون الأسلاك أكثر سمكًا

3

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

تأريض غلاف مذبذب البلورة

4

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

عند إخراج أسلاك الساعة من خلال الموصل، يجب ملء الدبابيس الموجودة على الموصل بدبابيس أرضية حول دبابيس خط الساعة

5

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يجب أن يكون للدوائر التناظرية والرقمية مسارات طاقة وتأريض خاصة بها على التوالي. وإذا أمكن، يُنصح بتوسيع مسارات الطاقة والتأريض في هذين الجزأين من الدائرة قدر الإمكان، أو فصل طبقات الطاقة والتأريض لتقليل معاوقة حلقات الطاقة والتأريض، وتقليل أي جهد تداخل قد يكون فيهما.

6

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يمكن توصيل الأرضي التناظري والأرضي الرقمي للوحة الدوائر المطبوعة (PCB) اللذين يعملان بشكل منفصل عند نقطة واحدة بالقرب من نقطة تأريض النظام. إذا كان جهد مصدر الطاقة ثابتًا، يمكن توصيل مصدر طاقة الدوائر التناظرية والرقمية عند نقطة واحدة عند مدخل مصدر الطاقة. أما إذا كان جهد مصدر الطاقة غير ثابت، فيتم توصيل مكثف بسعة 1~2 نانوفاراد بالقرب من مصدري الطاقة لتوفير مسار لتيار عودة الإشارة بينهما.

7

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

في حال تركيب لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) في اللوحة الأم، يجب فصل مصدر الطاقة عن تأريض الدوائر التناظرية والرقمية. يُؤرض كلٌّ من التأريض التناظري والتأريض الرقمي عند نقطة تأريض اللوحة الأم. يُوصَل مصدر الطاقة عند نقطة واحدة بالقرب من نقطة تأريض النظام. إذا كان جهد مصدر الطاقة ثابتًا، يُوصَل مصدر الطاقة للدوائر التناظرية والرقمية عند نقطة واحدة عند مدخل مصدر الطاقة. أما إذا كان جهد مصدر الطاقة غير ثابت، فيُوصَل مكثف بسعة 1~2 نانوفاراد بالقرب من مصدري الطاقة لتوفير مسار لتيار عودة الإشارة بينهما.

8

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

عند خلط الدوائر الرقمية عالية السرعة ومتوسطة السرعة ومنخفضة السرعة، يجب تخصيص مناطق تخطيط مختلفة لها على لوحة الدائرة المطبوعة

9

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يجب فصل الدوائر التناظرية منخفضة المستوى والدوائر المنطقية الرقمية قدر الإمكان

10

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

عند تصميم لوحة دوائر مطبوعة متعددة الطبقات، يجب أن تكون مستوى الطاقة قريبًا من مستوى الأرض ومرتبة أسفل مستوى الأرض.

11

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

عند تصميم لوحة مطبوعة متعددة الطبقات، يجب ترتيب طبقة الأسلاك بجوار المستوى المعدني بالكامل

12

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

عند تصميم لوحة مطبوعة متعددة الطبقات، يُنصح بفصل الدائرة الرقمية عن الدائرة التناظرية، وترتيبها في طبقات مختلفة إذا سمحت الظروف بذلك. إذا كان لا بد من وضعها في نفس الطابق، فيمكن حل ذلك بحفر خنادق، وإضافة خطوط تأريض، وفصلها. يجب فصل مصدري الطاقة التناظري والرقمي عن مصدري الطاقة، وعدم خلطهما.

13

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

دوائر الساعة ودوائر التردد العالي هي المصادر الرئيسية للتداخل والإشعاع. يجب ترتيبها بشكل منفصل وبعيدًا عن الدوائر الحساسة.

14

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

انتبه إلى تشوه شكل الموجة أثناء النقل عبر الخطوط الطويلة

15

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

أفضل طريقة لتقليل مساحة حلقة مصادر التداخل والدوائر الحساسة هي استخدام أزواج مجدولة وأسلاك محمية، ولف خط الإشارة وخط الأرض (أو حلقة حمل التيار) معًا لتقليل المسافة بين الإشارة وخط الأرض (أو حلقة حمل التيار)

16

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

زيادة المسافة بين الخطوط لتقليل المحاثة المتبادلة بين مصدر التداخل والخط المستحث

17

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

إذا كان ذلك ممكنًا، فاجعل خط مصدر التداخل والخط المستحث بزوايا قائمة (أو قريبًا من الزوايا القائمة)، مما قد يقلل بشكل كبير من الاقتران بين الخطين

18

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

إن زيادة المسافة بين الخطوط هي أفضل طريقة لتقليل الاقتران السعوي

19

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

قبل التوصيل الرسمي، أول ما يجب فعله هو تصنيف الخطوط. تعتمد طريقة التصنيف الرئيسية على مستوى الطاقة، حيث يُقسّم كل مستوى طاقة 30 ديسيبل إلى عدة مجموعات.

20

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يجب تجميع أسلاك الفئات المختلفة ووضعها بشكل منفصل. كما يمكن تجميع أسلاك الفئات المتجاورة معًا بعد اتخاذ إجراءات مثل العزل أو اللف. الحد الأدنى للمسافة بين حزم الأسلاك المصنفة هو 50-75 مم.

21

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

عند وضع المقاومات، يجب أن تكون مقاومات التحكم في الكسب ومقاومات التحيز (السحب لأعلى والسحب لأسفل) للمضخم ودوائر السحب لأعلى والسحب لأسفل ومقوم استقرار الجهد قريبة قدر الإمكان من المضخم والأجهزة النشطة وإمدادات الطاقة والأرض لتقليل تأثيرات فصلها (تحسين زمن الاستجابة العابرة).

22

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يتم وضع مكثفات الالتفافية بالقرب من مدخل الطاقة

23

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

تُوضع مكثفات الفصل عند مدخل الطاقة. أقرب ما يمكن إلى كل دائرة متكاملة.

24

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

الخصائص الأساسية للوحة الدوائر المطبوعة: تُحدَّد مقاومة اللوحة بناءً على جودة النحاس ومساحة المقطع العرضي. تحديدًا: أونصة واحدة، 1 ملي أوم/وحدة مساحة.
السعة: C=EoErA/h، Eo: ثابت العزل الكهربائي في الفضاء الحر، Er: ثابت العزل الكهربائي لركيزة PCB، A: نطاق وصول التيار، h: تباعد التتبع
المحاثة: موزعة بالتساوي في الأسلاك، حوالي 1nH/m
بالنسبة لـ 10 أونصات من الأسلاك النحاسية، تحت لف FR0.25 بسمك 10 مم (4 مل)، يمكن لسلك بعرض 0.5 مم وطول 20 مم يقع فوق طبقة الأرض أن ينتج 9.8 ملي أوم من المقاومة، ومحاثة 20nH وسعة اقتران 1.66pF مع الأرض.

25

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

المبادئ الأساسية لتوصيل لوحة الدوائر المطبوعة: زيادة المسافة بين المسارات لتقليل التداخل في الاقتران السعوي؛ وضع خطوط الطاقة وخطوط الأرض بالتوازي لتحسين سعة لوحة الدوائر المطبوعة؛ وضع خطوط التردد العالي الحساسة بعيدًا عن خطوط الطاقة عالية الضوضاء؛ توسيع خطوط الطاقة وخطوط الأرض لتقليل معاوقة خطوط الطاقة وخطوط الأرض؛

26

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

الفصل: استخدم الفصل المادي لتقليل الاقتران بين أنواع مختلفة من خطوط الإشارة، وخاصة خطوط الطاقة والأرض

27

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

الفصل الموضعي: افصل مصدر الطاقة المحلي عن الدائرة المتكاملة. استخدم مكثفًا جانبيًا عالي السعة بين منفذ إدخال الطاقة ولوحة الدوائر المطبوعة (PCB) لتصفية النبضات منخفضة التردد وتلبية متطلبات طاقة الاندفاع. استخدم مكثف فصل بين مصدر الطاقة وأرضية كل دائرة متكاملة. يجب أن تكون مكثفات الفصل هذه قريبة قدر الإمكان من أطراف التوصيل.

28

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

فصل الأسلاك: قلل من التداخل والتداخل بين الخطوط المتجاورة على نفس طبقة لوحة الدوائر المطبوعة. استخدم مواصفات 3 وات لمعالجة مسارات الإشارات الرئيسية.

29

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

دوائر الحماية والتحويل: استخدم تدابير حماية الأسلاك الأرضية ثنائية الجوانب للإشارات الرئيسية، وتأكد من تأريض كلا طرفي دائرة الحماية

30

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

لوحة الدوائر المطبوعة أحادية الطبقة: يجب أن يكون خط الأرض بعرض 1.5 مم على الأقل، ويجب إبقاء التغيير في عرض وصلة التوصيل وخط الأرض عند الحد الأدنى

31

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

لوحة دوائر مطبوعة ثنائية الطبقات: يُفضل استخدام أسلاك الشبكة/مصفوفة النقاط الأرضية، ويجب ألا يزيد عرضها عن 1.5 مم. أو ضع الأرضية على جانب ومصدر طاقة الإشارة على الجانب الآخر.

32

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

حلقة الحماية: استخدم السلك الأرضي لتشكيل حلقة لإغلاق منطق الحماية للعزل

33

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

سعة لوحة الدوائر المطبوعة: تُولَّد سعة لوحة الدوائر المطبوعة على اللوحات متعددة الطبقات بفضل طبقة العزل الرقيقة بين سطح الطاقة والأرض. ومن مزاياها استجابة تردد عالية جدًا وحثّ تسلسلي منخفض، موزع بالتساوي على كامل السطح أو الخط. وهي تُعادل مكثف فصل موزع بالتساوي على كامل اللوحة.

34

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

الدوائر عالية السرعة والدوائر منخفضة السرعة: يجب أن تكون الدوائر عالية السرعة قريبة من مستوى الأرض، ويجب أن تكون الدوائر منخفضة السرعة قريبة من مستوى الطاقة.
حشو النحاس الأرضي: يجب أن يضمن حشو النحاس التأريض.

35

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

اتجاهات التوجيه للطبقات المجاورة هي هياكل متعامدة، وتجنب توجيه خطوط إشارة مختلفة في نفس الاتجاه على الطبقات المجاورة لتقليل التداخل غير الضروري بين الطبقات؛ عندما يكون من الصعب تجنب هذا الموقف بسبب قيود بنية اللوحة (مثل بعض اللوحات الخلفية)، وخاصة عندما يكون معدل الإشارة مرتفعًا، فكر في استخدام المستويات الأرضية لعزل كل طبقة أسلاك واستخدام خطوط الإشارة الأرضية لعزل كل خط إشارة؛

36

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

لا يُسمح لأحد طرفي الأسلاك بالطفو في الهواء لتجنب "تأثير الهوائي".

37

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

قواعد التحقق من مطابقة المعاوقة: يجب أن يكون عرض أسلاك الشبكة نفسها متسقًا. سيؤدي تغيير عرض الخط إلى تفاوت في معاوقته المميزة. عند ارتفاع سرعة النقل، يحدث انعكاس. يجب تجنب هذا الوضع في التصميم. في ظل ظروف معينة، قد يكون من المستحيل تجنب تغيير عرض الخط، ويجب تقليل الطول الفعال للجزء غير المتسق في المنتصف إلى أدنى حد.

38

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

منع خطوط الإشارة من تشكيل حلقات ذاتية بين طبقات مختلفة، مما قد يتسبب في حدوث تداخل إشعاعي.

39

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

قاعدة الخطوط القصيرة: حافظ على الأسلاك قصيرة قدر الإمكان، وخاصة بالنسبة لخطوط الإشارة المهمة، مثل خطوط الساعة، وتأكد من وضع المذبذبات الخاصة بها بالقرب من الجهاز.

40

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

قواعد التشذيب: يجب أن يتجنب تصميم لوحة الدوائر المطبوعة الزوايا الحادة والزاوية القائمة، مما يُسبب إشعاعًا غير ضروري ويضعف أداء العملية. يجب أن تكون الزاوية بين جميع الخطوط أكبر من 135 درجة.

41

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يجب توصيل الأسلاك من وسادة مكثف الفلتر إلى وسادة التوصيل بأسلاك بسمك 0.3 مم، ويجب أن يكون طول التوصيل المتبادل ≤1.27 مم.

42

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

عادةً، يُركَّب الجزء عالي التردد عند الواجهة لتقليل طول الأسلاك. في الوقت نفسه، ينبغي مراعاة تقسيم مستوى تأريض الترددات العالية/المنخفضة. عادةً، يُقسَّم تأريض كلٍّ منهما ثم يُوصَل عند نقطة واحدة عند الواجهة.

43

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

بالنسبة للمناطق ذات الفتحات الكثيفة، يجب الحرص على تجنب ربط المناطق المجوفة من مصدر الطاقة وطبقات الأرض ببعضها البعض، وبالتالي تقسيم الطبقة المستوية وتدمير سلامة الطبقة المستوية، مما يؤدي بدوره إلى زيادة مساحة حلقة خط الإشارة في طبقة الأرض.

44

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

مبدأ عدم تداخل طبقات الطاقة: في لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) التي تحتوي على أكثر من طبقتين (بما في ذلك طبقتين)، يجب تجنب تداخل طبقات الطاقة المختلفة في الفراغات، وذلك أساسًا لتقليل التداخل بين مصادر الطاقة المختلفة، وخاصةً بين مصادر الطاقة ذات فروق الجهد الكبيرة. يجب تجنب مشكلة تداخل مستويات الطاقة. إذا كان من الصعب تجنب ذلك، يُنصح باستخدام طبقة أرضية في المنتصف.

45

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

قاعدة 3 واط: لتقليل التداخل بين الخطوط، يجب أن تكون المسافة بين الخطوط كبيرة بما يكفي. عندما لا تقل المسافة بين مركز الخط عن ثلاثة أضعاف عرضه، يُمكن منع تداخل 3% من المجالات الكهربائية. إذا لم تتداخل 70% من المجالات الكهربائية، يُمكن استخدام قاعدة 98 واط.

46

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

قاعدة 20H: إذا أخذنا H واحد (السُمك العازل بين مصدر الطاقة والأرض) كوحدة، إذا كان الانكماش الداخلي هو 20H، فيمكن حصر 70% من المجال الكهربائي على حافة الأرض، وإذا كان الانكماش الداخلي هو 1000H، فيمكن حصر 98% من المجال الكهربائي.

47

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

قاعدة 50-50: هي قاعدة اختيار عدد طبقات لوحة الدوائر المطبوعة، أي إذا وصل تردد الساعة إلى 5 ميجاهرتز أو كان زمن ارتفاع النبضة أقل من 5 نانوثانية، فيجب استخدام لوحة دوائر مطبوعة متعددة الطبقات. أما إذا استُخدمت لوحة ذات طبقتين، فيُفضل استخدام أحد جانبي لوحة الدوائر المطبوعة كأرضية كاملة.

48

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

معايير تقسيم لوحة الدوائر المطبوعة ذات الإشارة المختلطة: 1 تقسيم لوحة الدوائر المطبوعة إلى أجزاء تناظرية ورقمية مستقلة؛ 2 وضع محول A / D عبر القسم؛ 3 لا تقسم الأرض، ضع أرضًا موحدة أسفل الأجزاء التناظرية والرقمية للوحة الدائرة؛ 4 في جميع طبقات لوحة الدائرة، لا يمكن توجيه الإشارات الرقمية إلا في الجزء الرقمي من لوحة الدائرة، ولا يمكن توجيه الإشارات التناظرية إلا في الجزء التناظري من لوحة الدائرة؛ 5 تحقيق تقسيم مصدر الطاقة التناظري ومصدر الطاقة الرقمي؛ 6 لا يمكن للتوجيه عبور الفجوة بين أسطح مصدر الطاقة المنقسم؛ 7 يجب أن يكون خط الإشارة الذي يجب أن يعبر الفجوة بين مصادر الطاقة المنقسمة موجودًا على طبقة الأسلاك بجوار مساحة كبيرة من الأرض؛ 8 تحليل المسار الفعلي وطريقة تيار الأرض العائد؛

49

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

تعتبر اللوحات متعددة الطبقات أفضل من حيث تصميم حماية التوافق الكهرومغناطيسي على مستوى اللوحة، ويوصى بها.

50

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

لدائرة الإشارة ودائرة الطاقة أسلاك تأريض مستقلة، ويتم تأريضهما عند نقطة واحدة. لا ينبغي أن يكون لهما سلك تأريض مشترك.

51

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يستخدم سلك إرجاع الإشارة الأرضي حلقة تأريض مستقلة ذات معاوقة منخفضة، ولا يمكن استخدام الهيكل أو الإطار الهيكلي كحلقة.

52

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

عند توصيل معدات الموجات المتوسطة والقصيرة بالأرض، يكون سلك التأريض <1/4λ؛ إذا لم يكن من الممكن تلبية المتطلب، فلا يمكن أن يكون سلك التأريض مضاعفًا فرديًا لـ 1/4λ.

53

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يجب ترتيب أسلاك التأريض للإشارات القوية والضعيفة بشكل منفصل، ويتم توصيل كل منها بشبكة التأريض في نقطة واحدة فقط.

54

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

بشكل عام، يجب أن تحتوي المعدات على ثلاثة أسلاك تأريض منفصلة على الأقل: سلك تأريض الدائرة منخفض المستوى (يُسمى سلك تأريض الإشارة)، وسلك تأريض الدائرة عالي المستوى للمرحل والمحرك (يُسمى سلك تأريض التداخل أو سلك تأريض الضوضاء)؛ أما السلك الآخر، فعند استخدام المعدات لطاقة التيار المتردد، يجب توصيل سلك تأريض أمان مصدر الطاقة بسلك تأريض الهيكل، مع عزل الهيكل وصندوق القابس، مع تساويهما في نقطة واحدة، وأخيرًا، تجميع جميع أسلاك التأريض في نقطة واحدة للتأريض. دائرة قاطع الدائرة مؤرضة بنقطة واحدة عند أقصى تيار. عندما تكون f <1MHz، تُؤرض نقطة واحدة؛ عندما تكون f > 10MHz، تُؤرض نقاط متعددة؛ عندما تكون f 1MHz

55

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

إرشادات لتجنب حلقات الأرض: يجب وضع خطوط الطاقة بالتوازي مع خط الأرض.

56

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يجب توصيل المشتت الحراري بأرضية الطاقة أو أرض الحماية أو أرض الحماية في اللوحة الفردية (يفضل أرض الحماية أو أرض الحماية) لتقليل تداخل الإشعاع

57

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يتم فصل الأرضية الرقمية عن الأرضية التناظرية، ويتم توسيع خط الأرض

58

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

عند مزج السرعات العالية والمتوسطة والمنخفضة، انتبه إلى مناطق التخطيط المختلفة

59

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

خط صفر فولت متخصص، عرض مسار خط الطاقة ≥1 مم

60

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يجب أن يكون خط الطاقة وخط الأرض قريبين قدر الإمكان، ويجب توزيع الطاقة والأرض على لوحة الدائرة المطبوعة بأكملها في شكل "جيد" لموازنة تيار خط التوزيع.

61

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

اكتب خط مصدر التداخل والخط المحسوس بزوايا قائمة قدر الإمكان

62

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يتم التصنيف حسب الطاقة، حيث يجب تجميع الأسلاك من فئات مختلفة بشكل منفصل، ويجب أن تكون المسافة بين حزم الأسلاك الموضوعة بشكل منفصل 50-75 مم.

63

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

في المواقف ذات الطلب المرتفع، يجب توفير الموصل الداخلي مع لفافة كاملة بزاوية 360 درجة، ويجب استخدام موصل محوري لضمان سلامة درع المجال الكهربائي

64

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

لوحة متعددة الطبقات: يجب أن تكون طبقة الطاقة وطبقة الأرضية متجاورتين. يجب وضع الإشارات عالية السرعة بالقرب من مستوى الأرض، والإشارات غير الحرجة بالقرب من مستوى الطاقة.

65

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

مصدر الطاقة: عندما تتطلب الدائرة مصادر طاقة متعددة، افصل كل مصدر طاقة بالأرض.

66

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

عند استخدام إشارات عالية السرعة، تُولّد هذه المسارات محاثة تتراوح بين 1 و4 نانو هيدروجين وسعة تتراوح بين 0.3 و0.8 بيكو فاراد. لذلك، يجب أن تكون مسارات القنوات عالية السرعة صغيرة قدر الإمكان. تأكد من ثبات عدد مسارات الخطوط المتوازية عالية السرعة.

67

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

Stub: تجنب استخدام Stub في خطوط الإشارة عالية التردد والحساسة

68

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

ترتيب إشارة النجمة: تجنب استخدامه في خطوط الإشارة عالية السرعة والحساسة

69

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

ترتيب إشارة الإشعاع: تجنب استخدامه للخطوط عالية السرعة والحساسة، والحفاظ على عرض مسار الإشارة دون تغيير، ولا تجعل الفتحات التي تمر عبر مستوى الطاقة والأرض كثيفة للغاية.

70

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

منطقة حلقة الأرض: إن إبقاء مسار الإشارة وخط إرجاعها الأرضي قريبين من بعضهما البعض سيساعد في تقليل حلقة الأرض

71

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

بشكل عام، يتم ترتيب دائرة الساعة في وسط لوحة PCB أو في موضع مؤرض جيدًا، بحيث تكون الساعة قريبة قدر الإمكان من المعالج الدقيق، ويتم الحفاظ على الأسلاك قصيرة قدر الإمكان، بينما يتم تأريض مذبذب الكريستال الكوارتز فقط على الغلاف.

72

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

لتعزيز موثوقية دائرة الساعة بشكل أكبر، يمكن إغلاق منطقة الساعة وعزلها بخط أرضي، ويمكن زيادة مساحة التأريض أسفل مذبذب البلورة لتجنب وضع خطوط إشارة أخرى؛

73

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

مبدأ تخطيط المكونات هو تقسيم جزء الدائرة التناظرية من جزء الدائرة الرقمية، وتقسيم الدائرة عالية السرعة من الدائرة منخفضة السرعة، وتقسيم الدائرة عالية الطاقة من دائرة الإشارة الصغيرة، وتقسيم مكون الضوضاء من مكون عدم الضوضاء، وفي نفس الوقت حاول تقصير الأسلاك بين المكونات لتقليل اقتران التداخل بينهما.

74

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

تُقسّم لوحة الدائرة إلى مناطق حسب وظيفتها، وتُوصل أسلاك التأريض في كل منطقة بالتوازي وتُؤرّض عند نقطة واحدة. عند وجود عدة وحدات دوائر على لوحة الدائرة، يجب أن يكون لكل وحدة خط عودة أرضي مستقل، وأن تُوصل كل وحدة بالأرضي المشترك عند نقطة مركزية. تستخدم اللوحات أحادية الجانب ومزدوجة الجانب مصدر طاقة أحادي النقطة وتأريض أحادي النقطة.

75

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يجب أن تكون خطوط الإشارة المهمة قصيرة وسميكة قدر الإمكان، مع إضافة تأريض واقي على كلا الجانبين. عند الحاجة إلى توصيل الإشارة، يجب توصيلها عبر كابل مسطح، مع مراعاة توزيع "خط التأريض - الإشارة - التأريض" على مسافات متباعدة.

76

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يجب أن تكون دوائر واجهة الإدخال/الإخراج ودوائر محرك الطاقة قريبة قدر الإمكان من حافة اللوحة المطبوعة

77

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

بالإضافة إلى دائرة الساعة، حاول تجنب التوجيه أسفل الأجهزة والدوائر الحساسة للضوضاء.

78

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

عندما تحتوي لوحة الدائرة المطبوعة على واجهات بيانات عالية السرعة مثل PCI وISA، فمن الضروري الانتباه إلى التخطيط التدريجي للوحة الدائرة وفقًا لتردد الإشارة، أي بدءًا من واجهة الفتحة، يتم وضع الدائرة عالية التردد، والدائرة متوسطة التردد والدائرة منخفضة التردد بالتسلسل، بحيث تكون الدائرة المعرضة للتداخل بعيدة عن واجهة البيانات.

79

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

كلما كان سلك الإشارة في الدائرة المطبوعة أقصر، كان ذلك أفضل. يجب ألا يتجاوز أطول سلك 25 سم، ويجب أن يكون عدد فتحات التوصيل أقل ما يمكن.

80

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

عندما يحتاج خط الإشارة إلى الدوران، استخدم أسلاك خط الطي بزاوية 45 درجة أو قوسية، وتجنب استخدام أسلاك خط الطي بزاوية 90 درجة، لتقليل انعكاس الإشارات عالية التردد.

81

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

تجنب الطيات بزاوية 90 درجة عند التوصيل لتقليل انبعاث الضوضاء عالية التردد

82

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

انتبه جيدًا لتوصيلات مذبذب الكريستال. حافظ على تقارب دبابيس مذبذب الكريستال ووحدة التحكم الدقيقة قدر الإمكان، واعزل منطقة الساعة بسلك تأريض، ثم ثبّت غلاف مذبذب الكريستال.

83

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

توزيع مناسب للوحة الدوائر الإلكترونية، مثل الإشارات القوية والضعيفة، والإشارات الرقمية والتناظرية. أبعد مصادر التداخل (مثل المحركات والمرحلات) والمكونات الحساسة (مثل المتحكمات الدقيقة) قدر الإمكان.

84

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

افصل المنطقة الرقمية عن المنطقة التناظرية باستخدام سلك التأريض، ثم افصل الأرضي الرقمي عن الأرضي التناظري، وأخيرًا وصّله بأرضية الطاقة عند نقطة واحدة. ويتبع توصيل شريحة التناظري الرقمي (A/D) والتناظري الرقمي (D/A) هذا المبدأ أيضًا. وقد راعت الشركة المصنعة هذا الشرط عند تخصيص دبابيس شريحة التناظري الرقمي (A/D) والتناظري الرقمي (D/A).

85

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يجب تأريض أسلاك المتحكم الدقيق والأجهزة عالية القدرة بشكل منفصل لتقليل التداخل. يجب وضع الأجهزة عالية القدرة على حافة لوحة الدائرة قدر الإمكان.

86

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

عند التوصيل، قلل من مساحة الحلقة لتقليل الضوضاء الحثية

87

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

عند توصيل الأسلاك، يجب أن يكون سلك الطاقة والسلك الأرضي سميكين قدر الإمكان. بالإضافة إلى تقليل انخفاض الجهد، من المهم أيضًا تقليل ضوضاء التوصيل.

88

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

ينبغي لحام أجهزة IC مباشرة على لوحة الدائرة قدر الإمكان، ويجب استخدام مقابس IC بشكل أقل.

89

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يجب عمومًا تعيين نقطة المرجع عند تقاطع خطوط الحدود اليسرى والسفلية (أو تقاطع خطوط التمديد) أو عند اللوحة الأولى الموجودة على المقبس الخاص بلوحة الدائرة المطبوعة.

90

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يوصى باستخدام شبكة 25 مل للتخطيط

91

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يكون الاتصال الإجمالي قصيرًا قدر الإمكان، وخط الإشارة الرئيسي هو الأقصر

92

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يجب أن تكون المكونات من نفس النوع متسقة في اتجاه X أو Y. يجب أن تسعى المكونات المنفصلة القطبية من نفس النوع أيضًا إلى أن تكون متسقة في اتجاه X أو Y لسهولة الإنتاج والتصحيح؛

93

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يجب أن يكون وضع المكونات مناسبًا للتصحيح والصيانة. لا يُنصح بوضع المكونات الصغيرة بجانب المكونات الكبيرة. يجب توفير مساحة كافية حول المكونات التي تحتاج إلى تصحيح. يجب توفير مساحة كافية لمكونات التسخين لتسهيل تبديد الحرارة. يجب إبعاد المقاومات الحرارية عن مكونات التسخين.

94

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يجب أن تكون المسافة بين المكونات المزدوجة المتوازية أكبر من ٢ مم. المسافة بين BGA والمكونات المجاورة أكبر من ٥ مم. المسافة بين مكونات SMD الصغيرة، مثل المقاومات والمكثفات، أكبر من ٠٫٧ مم. يجب أن يكون الجانب الخارجي لوسادة مكون SMD والجانب الخارجي لوسادة مكون التوصيل المجاور أكبر من ٢ مم. لا يمكن وضع مكونات التوصيل ضمن مسافة ٥ مم حول مكون العقص. لا يمكن وضع مكونات التوصيل ضمن مسافة ٥ مم حول سطح اللحام.

95

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يجب أن يكون مكثف فصل الدائرة المتكاملة قريبًا قدر الإمكان من طرف الطاقة في الشريحة، مع مراعاة أن يكون التردد العالي هو الأقرب. اجعل الحلقة بينه وبين مصدر الطاقة والأرضية أقصر ما يمكن.

96

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

ينبغي توزيع المكثفات الالتفافية بالتساوي حول الدائرة المتكاملة.

97

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

عند وضع المكونات، يجب وضع المكونات التي تستخدم نفس مصدر الطاقة معًا قدر الإمكان، وذلك لتسهيل تقسيم مصدر الطاقة في المستقبل.

98

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يجب أن يتم ترتيب وضع المقاومات والمكثفات لأغراض مطابقة المعاوقة بشكل معقول وفقًا لخصائصها.

99

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يجب تمييز توزيع المكثفات والمقاومات المتطابقة بوضوح. لمطابقة أطراف أحمال متعددة، يجب وضعها في أقصى طرف للإشارة.

100

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

عند ترتيب المقاومة المطابقة، يجب أن تكون قريبة من نهاية قيادة الإشارة، والمسافة عادة لا تزيد عن 500 مل.

101

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

اضبط الأحرف. لا يُمكن وضع جميع الأحرف على القرص. لضمان وضوح معلومات الأحرف بعد التجميع، يجب أن تكون جميع الأحرف متسقة في اتجاهي X وY. يجب أن يكون حجم الأحرف والطباعة على الشاشة الحريرية موحدًا.

102

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يتم إعطاء الأولوية لخطوط الإشارة الرئيسية: يتم إعطاء الأولوية لإمدادات الطاقة والإشارات الصغيرة التناظرية والإشارات عالية السرعة وإشارات الساعة وإشارات المزامنة للتوصيلات؛

103

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

قاعدة الحد الأدنى للحلقة: أي أن مساحة الحلقة التي يشكلها خط الإشارة وحلقته يجب أن تكون صغيرة قدر الإمكان. كلما صغرت مساحة الحلقة، قلّ الإشعاع والتداخل الخارجي. عند تصميم لوحة ثنائية الطبقات، مع ترك مساحة كافية لمصدر الطاقة، يجب ملء الجزء المتبقي بأرضية مرجعية، وإضافة بعض الفتحات اللازمة لتوصيل الإشارات ثنائية الجوانب بفعالية. بالنسبة لبعض الإشارات الرئيسية، يجب استخدام عزل أرضي قدر الإمكان. بالنسبة لبعض التصاميم ذات الترددات العالية، يجب مراعاة حلقات إشارة مستوية أخرى بشكل خاص. يُنصح باستخدام لوحات متعددة الطبقات.

104

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

قاعدة أقصر سلك تأريض: حاول تقصير وتثخين سلك التأريض (خاصةً للدوائر عالية التردد). بالنسبة للدوائر التي تعمل على مستويات مختلفة، لا يُمكن استخدام أسلاك تأريض مشتركة طويلة.

105

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

إذا كان من المقرر توصيل الدائرة الداخلية بغلاف معدني، فيجب استخدام تأريض نقطة واحدة لمنع تدفق تيار التفريغ عبر الدائرة الداخلية

106

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يجب حماية المكونات الحساسة للتداخل الكهرومغناطيسي لعزلها عن المكونات أو الخطوط التي قد تُولّد تداخلاً كهرومغناطيسياً. في حال مرور هذه الخطوط بالمكونات، يجب استخدامها بزاوية 90 درجة.

107

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يجب ترتيب طبقة الأسلاك بجوار كامل سطح المعدن. يهدف هذا الترتيب إلى إلغاء التدفق.

108

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

تتشكل حلقات عديدة بين نقاط التأريض. يجب أن يكون قطر هذه الحلقات (أو المسافة بين نقاط التأريض) أقل من 1/20 من أعلى طول موجي للتردد.

109

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يجب أن يكون خط الطاقة وخط التأريض للوحة أحادية أو ثنائية الجوانب متقاربين قدر الإمكان. أفضل طريقة هي وضع خط الطاقة على أحد جانبي اللوحة المطبوعة وخط التأريض على الجانب الآخر، بحيث يتداخلان، مما يقلل من معاوقة مصدر الطاقة.

110

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يجب أن يكون توجيه الإشارة (خاصة الإشارات عالية التردد) قصيرًا قدر الإمكان

111

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يجب أن تتوافق المسافة بين الموصلين مع متطلبات مواصفات تصميم السلامة الكهربائية، ويجب ألا يتجاوز فرق الجهد جهد انهيار الهواء والوسط العازل بينهما، وإلا سينشأ قوس كهربائي. في الفترة الزمنية من 0.7 نانوثانية إلى 10 نانوثانية، يصل تيار القوس الكهربائي إلى عشرات الأمبير، وأحيانًا أكثر من 100 أمبير. يستمر القوس الكهربائي حتى يتلامس الموصلان ويحدث قصر كهربائي، أو يصبح التيار منخفضًا جدًا بحيث لا يمكن الحفاظ على القوس الكهربائي. من أمثلة الأقواس الكهربائية المدببة المحتملة: الأيدي أو الأجسام المعدنية، لذا يجب الحرص على تحديدها أثناء التصميم.

112

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

قم بإضافة مستوى أرضي بالقرب من اللوحة ذات الجانبين وقم بتوصيل مستوى الأرض بنقطة الأرض على الدائرة بأقصر مسافة.

113

توجيه وتخطيط PCB

تأكد من أن نقطة دخول كل كابل تقع ضمن مسافة 40 مم (1.6 بوصة) من أرضية الهيكل.

114

توجيه وتخطيط PCB

قم بتوصيل كل من غلاف الموصل وغلاف المفتاح المعدني بأرضية الهيكل.

115

توجيه وتخطيط PCB

ضع حلقة حماية موصلة عريضة حول لوحة المفاتيح الغشائية، وصّل محيطها الخارجي بالهيكل المعدني، أو على الأقل بالهيكل المعدني من زواياه الأربع. لا تُوصّل حلقة الحماية بأرضية لوحة الدوائر المطبوعة.

116

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

استخدم لوحة دوائر مطبوعة متعددة الطبقات: مقارنةً بلوحة الدوائر المطبوعة ثنائية الجوانب، فإنّ مستوى التأريض ومستوى الطاقة، بالإضافة إلى التباعد الدقيق بين خط الإشارة وخط التأريض، يُقلّلان معاوقة الوضع المشترك والاقتران الحثي إلى ما بين 1/10 و1/100 من لوحة الدوائر المطبوعة ثنائية الجوانب. حاول وضع كل طبقة إشارة بالقرب من طبقة الطاقة أو طبقة التأريض.

117

توجيه وتخطيط PCB

بالنسبة للوحات الدوائر المطبوعة عالية الكثافة، والتي تحتوي على مكونات على السطحين العلوي والسفلي، ووصلات قصيرة جدًا، وحشوات كثيرة، تُستخدم مسارات الطبقة الداخلية. توجد معظم مسارات الإشارة ومستويات الطاقة والأرضية على الطبقات الداخلية، مما يُشبه قفص فاراداي مع درع.

118

توجيه وتخطيط PCB

ضع جميع الموصلات على جانب واحد من اللوحة كلما أمكن ذلك.

119

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

ضع أرضية الهيكل العريضة أو أرضية التعبئة المتعددة الأضلاع على جميع طبقات PCB أسفل الموصلات المؤدية إلى خارج الهيكل (والتي تتعرض بسهولة للتلف المباشر بواسطة التفريغ الكهروستاتيكي)، وقم بتوصيلها معًا باستخدام فتحات كل 13 مم تقريبًا.

120

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

عند تجميع لوحة الدوائر المطبوعة، لا تُلحِم حشوات فتحات التركيب في الطبقات العلوية أو السفلية. استخدم براغي مزودة بغسالات مدمجة لضمان اتصال وثيق بين لوحة الدوائر المطبوعة والهيكل/الدرع المعدني أو الحامل على مستوى التأريض.  

121

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

بين أرضية الهيكل وأرضية الدائرة على كل طبقة، اضبط نفس "منطقة العزل"؛ إذا كان ذلك ممكنًا، حافظ على مسافة التباعد إلى 0.64 مم (0.025 بوصة).  

122

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

ضع حلقة أرضية حول الدائرة لمنع تداخل ESD: 1 ضع مسارًا لحلقة الأرضية حول لوحة الدائرة بأكملها؛ 2 يكون عرض الحلقة الأرضية لجميع الطبقات> 2.5 مم (0.1 بوصة)؛ 3 استخدم الفتحات لتوصيل الأرضية الحلقية كل 13 مم (0.5 بوصة)؛ 4 قم بتوصيل الأرضية الحلقية بالأرضية المشتركة للدائرة متعددة الطبقات؛ 5 بالنسبة للوحات ذات الوجهين المثبتة في هيكل معدني أو جهاز حماية، يجب توصيل الأرضية الحلقية بالأرضية المشتركة للدائرة؛ 6 بالنسبة للدوائر ذات الوجهين غير المحمية، يتم توصيل الأرضية الحلقية بأرضية الهيكل. لا يتم تطبيق مقاومة لحام على الأرضية الحلقية بحيث يمكن للأرضية الحلقية أن تعمل كقضيب تفريغ ESD. يتم وضع فجوة بعرض 0.5 مم على الأقل (0.020 بوصة) في مكان ما على الأرضية الحلقية (جميع الطبقات) لتجنب تكوين حلقة أرضية كبيرة؛ 7 إذا لم يتم وضع لوحة الدائرة في هيكل معدني أو جهاز حماية، فلا ينبغي تطبيق مقاومة اللحام على أسلاك التأريض العلوية والسفلية لهيكل لوحة الدائرة حتى تتمكن من العمل كقضبان تفريغ لأقواس التفريغ الكهروستاتيكي.

123

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

في المنطقة التي يمكن أن تتعرض لصدمة ESD مباشرة، يجب وضع خط أرضي بالقرب من كل خط إشارة.  

124

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

ينبغي وضع الدوائر القابلة للتعرض للتفريغ الكهروستاتيكي في منتصف لوحة الدوائر المطبوعة لتقليل احتمالية لمسها.

125

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

عندما يكون طول خط الإشارة أكبر من 300 مم (12 بوصة)، يجب وضع خط أرضي بشكل موازٍ.  

126

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

معايير توصيل فتحات التركيب: يمكن توصيلها بالأرضية المشتركة للدائرة أو عزلها عنها. 1. عند استخدام الحامل المعدني مع جهاز حماية أو هيكل معدني، يجب استخدام مقاومة 0Ω لتحقيق التوصيل. 2. حدد حجم فتحة التركيب لضمان تثبيت الحامل المعدني أو البلاستيكي بشكل آمن. استخدم وسادات كبيرة على الطبقتين العلوية والسفلية من فتحة التركيب. لا تستخدم مقاوم لحام على الوسادة السفلية، وتأكد من عدم لحام الوسادة السفلية بطريقة اللحام الموجي.  

127

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يحظر ترتيب خطوط الإشارة المحمية وخطوط الإشارة غير المحمية بالتوازي.

128

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

قواعد توصيل خطوط الإشارة لإعادة الضبط والمقاطعة والتحكم: 1. استخدم الترشيح عالي التردد؛ 2. ابتعد عن دوائر الإدخال والإخراج؛ 3. ابتعد عن حافة لوحة الدائرة.

129

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

لم يتم تثبيت لوحة الدائرة الموجودة في الهيكل في وضع الفتح أو اللحام الداخلي.

130

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

يتم وضع لوحة الدائرة الأكثر حساسية للكهرباء الساكنة في المنتصف، حيث لا يمكن للبشر لمسها بسهولة؛ يتم وضع الجهاز الحساس للكهرباء الساكنة في منتصف لوحة الدائرة، حيث لا يمكن للبشر لمسها بسهولة.

131

توصيلات وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

معايير الربط بين كتلتين معدنيتين: 1. شريط الربط الصلب أفضل من شريط الربط المنسوج؛ 2. منطقة الربط ليست رطبة أو مشبعة بالماء؛ 3. استخدم موصلات متعددة لتوصيل مستويات الأرض أو شبكات الأرض لجميع لوحات الدوائر في الهيكل؛ 4. تأكد من أن عرض نقطة الربط والحشية أكبر من 5 مم.

132

تصميم الدوائر

اقتران ساق مرشح الإشارة: لكل مصدر طاقة لمضخم تناظري، يجب إضافة مكثف فصل بين أقرب وصلة إلى الدائرة والمضخم. أما في الدوائر المتكاملة الرقمية، فتُضاف مكثفات الفصل في مجموعات. رُكّب مُحوّل مكثف على فرش المحركات والمولدات، وصّل مرشحات RC على التوالي في كل فرع من فروع اللف، وأضف مرشح تمرير منخفض عند مدخل مصدر الطاقة لمنع التداخل. يجب تركيب المرشح بالقرب من الجهاز المراد ترشيحه قدر الإمكان، واستخدام أسلاك قصيرة ومحمية كوسط توصيل. يجب أن تكون جميع المرشحات محمية، وأن تكون أسلاك الإدخال والإخراج معزولة.

133

تصميم الدوائر

يجب أن تُحدد كل لوحة وظيفية متطلبات نطاق تذبذب الجهد، والتموج، والضوضاء، ومعدل تعديل الحمل، وما إلى ذلك، لمصدر الطاقة. يجب أن يُلبي مصدر الطاقة الثانوي المتطلبات المذكورة أعلاه عند وصوله إلى اللوحة الوظيفية بعد النقل.

134

تصميم الدوائر

يجب تركيب الدائرة ذات خصائص مصدر الإشعاع في درع معدني لتقليل التداخل العابر.

135

تصميم الدوائر

أضف أجهزة الحماية عند مدخل الكابل

136

تصميم الدوائر

يحتاج كل طرف طاقة في الدائرة المتكاملة إلى إضافة مكثفات تجاوز (عادةً 104) ومكثفات تنعيم (10 ميكروفاراد إلى 100 ميكروفاراد) إلى الأرضي. كما تحتاج أطراف الطاقة في كل زاوية من الدائرة المتكاملة كبيرة المساحة إلى إضافة مكثفات تجاوز ومكثفات تنعيم.

137

تصميم الدوائر

معايير عدم تطابق المعاوقة لاختيار المرشح: بالنسبة لمصادر الضوضاء ذات المعاوقة المنخفضة، يجب أن يكون المرشح عالي المعاوقة (محاثة تسلسلية كبيرة)؛ بالنسبة لمصادر الضوضاء ذات المعاوقة العالية، يجب أن يكون المرشح منخفض المعاوقة (سعة متوازية كبيرة)

138

تصميم الدوائر

يجب عزل غلاف المكثف وأطراف التوصيل المساعدة والأقطاب الموجبة والسالبة ولوحات الدوائر بشكل كامل

139

تصميم الدوائر

يجب أن يكون موصل الفلتر مؤرضًا جيدًا، ويستخدم فلتر الغلاف المعدني تأريضًا سطحيًا.

140

تصميم الدوائر

يجب تصفية جميع دبابيس موصل الفلتر

141

تصميم الدوائر

في تصميم التوافق الكهرومغناطيسي للدوائر الرقمية، يُراعى عرض النطاق الترددي المُحدد بواسطة حواف النبضات الرقمية الصاعدة والهابطة بدلاً من تردد تكرارها. يُضبط عرض النطاق الترددي لتصميم لوحة الدائرة المطبوعة للإشارة الرقمية المربعة على 1/πtr، وعادةً ما يُؤخذ في الاعتبار عشرة أضعاف هذا العرض.

142

تصميم الدوائر

استخدم مشغل RS كحاجز بين زر التحكم في الجهاز والدائرة الإلكترونية للجهاز

143

تصميم الدوائر

يؤدي تقليل معاوقة الإدخال للخطوط الحساسة إلى تقليل احتمالية حدوث التداخل بشكل فعال.

144

تصميم الدوائر

مرشح LC بين مصدر الطاقة ذو المقاومة المنخفضة للإخراج والدائرة الرقمية ذات المقاومة العالية، يلزم وجود مرشح LC لضمان مطابقة معاوقة الحلقة

145

تصميم الدوائر

مرشح LC بين مصدر الطاقة ذو المقاومة المنخفضة للإخراج والدائرة الرقمية ذات المقاومة العالية، يلزم وجود مرشح LC لضمان مطابقة معاوقة الحلقة

145

تصميم الدوائر

دائرة معايرة الجهد: يجب إضافة مكثفات فصل (مثل 0.1μF) عند طرفي الإدخال والإخراج، وتتبع قيمة اختيار مكثف التجاوز معيار 10μF/A.

146

تصميم الدوائر

إنهاء الإشارة: يُعدّ مطابقة المعاوقة بين المصدر والوجهة في دائرة التردد العالي أمرًا بالغ الأهمية. سيؤدي المطابقة الخاطئة إلى ارتداد الإشارة وتخميد التذبذب. ستؤدي طاقة التردد اللاسلكي الزائدة إلى مشاكل في التداخل الكهرومغناطيسي. في هذه الحالة، من الضروري التفكير في استخدام إنهاء الإشارة.
إنهاء الإشارة له الأنواع التالية: إنهاء متسلسل/مصدر، إنهاء متوازي،
إنهاء RC، إنهاء Thevenin، وإنهاء الثنائي.

147

تصميم الدوائر

دائرة MCU:
دبابيس الإدخال/الإخراج: يجب توصيل دبابيس الإدخال/الإخراج غير المستخدمة بمقاومة عالية لتقليل تيار التغذية، وتجنب التعويم.
دبوس IRQ: يجب اتخاذ تدابير لمنع التفريغ الكهروستاتيكي على دبوس IRQ. على سبيل المثال، استخدم ثنائيات ثنائية الاتجاه، أو ترانزاورب، أو فاريستورات أكسيد معدني.
دبوس إعادة الضبط: يجب أن يكون دبوس إعادة الضبط مُؤَخَّرًا زمنيًا، وذلك لمنع إعادة ضبط وحدة التحكم الدقيقة (MCU) عند بدء التشغيل.
المذبذب: في حالة تلبية المتطلبات، كلما كان تردد تذبذب الساعة الذي يستخدمه MCU أقل، كان ذلك أفضل.
ضع دائرة الساعة ودائرة المعايرة ودائرة الفصل بالقرب من وحدة التحكم الدقيقة

148

تصميم الدوائر

بالنسبة للدوائر المتكاملة صغيرة الحجم التي يقل عدد مخرجاتها عن 10، عند تردد تشغيل ≤50 ميجاهرتز، يجب توصيل مكثف ترشيح واحد على الأقل بسعة 0.1 ميكروفاراد. عند تردد تشغيل ≥50 ميجاهرتز، يُجهّز كل طرف طاقة بمكثف ترشيح بسعة 0.1 ميكروفاراد.

149

تصميم الدوائر

في الدوائر المتكاملة متوسطة وكبيرة الحجم، يُزوَّد كل طرف طاقة بمكثف ترشيح بسعة 0.1 ميكروفاراد. أما في الدوائر ذات التكرار الكبير لطرف الطاقة، فيمكن حساب عدد المكثفات بناءً على عدد أطراف الخرج، ويُزوَّد كل 0.1 أطراف خرج بمكثف ترشيح بسعة 5 ميكروفاراد.

150

تصميم الدوائر

بالنسبة للمناطق التي لا تحتوي على أجهزة نشطة، يتم توصيل مكثف مرشح واحد على الأقل بسعة 0.1 فائق التوهج لكل 6 سم2

151

تصميم الدوائر

في دوائر الترددات الفائقة، يُجهَّز كل طرف طاقة بمكثف ترشيح سعته 1000 بيكو فاراد. أما في الدوائر ذات التكرار الكبير لطرف الطاقة، فيمكن أيضًا حساب عدد المكثفات المطابقة بناءً على عدد أطراف الخرج، مع مكثف ترشيح سعته 1000 بيكو فاراد لكل 5 أطراف خرج.

152

تصميم الدوائر

يجب أن تكون المكثفات ذات التردد العالي قريبة قدر الإمكان من دبابيس الطاقة الخاصة بدائرة IC.

153

تصميم الدوائر

يتم توصيل مكثف مرشح واحد على الأقل بسعة 0.1 فائق التوهج بكل 5 مكثفات مرشح عالية التردد؛

154

تصميم الدوائر

يتم توصيل مكثفين مرشحين منخفضي التردد 47uf على الأقل بكل 5 10uf؛

155

تصميم الدوائر

يجب توصيل مكثف ترشيح التردد المنخفض بسعة 220 ميكروفاراد أو 470 ميكروفاراد على الأقل في كل 100 سم2؛

156

تصميم الدوائر

يجب تركيب مكثفين على الأقل بسعة ٢٢٠ أو ٤٧٠ ميكروفاراد حول كل مقبس طاقة للوحدة. وإذا سمحت المساحة، يُنصح بزيادة عدد المكثفات بشكل مناسب.

157

تصميم الدوائر

معايير عزل النبضات والمحولات: يجب عزل شبكة النبضات والمحولات. لا يمكن توصيل المحول إلا بشبكة النبضات الفاصلة، ويجب أن يكون خط التوصيل قصيرًا قدر الإمكان.

158

تصميم الدوائر

أثناء عملية فتح وإغلاق المفاتيح والأقفال، ولمنع تداخل القوس الكهربائي، يُمكن توصيل شبكات RC بسيطة وشبكات حثية، وإضافة مقاومة عالية أو مُقوِّم أو مقاومة حمل إلى هذه الدوائر. في حال عدم نجاح ذلك، يُمكن عزل أسلاك الإدخال والإخراج. بالإضافة إلى ذلك، يُمكن توصيل مكثفات ذات ثقوب عابرة بهذه الدوائر.

159

تصميم الدوائر

يجب تحليل وظائف مكثفات الفصل والتصفية وفقًا لمخطط الدائرة المكافئة للتردد العالي.

160

تصميم الدوائر

يجب استخدام دوائر ترشيح مناسبة عند توصيل مصدر الطاقة لكل لوحة وظيفية، وذلك لتصفية ضوضاء الوضع التفاضلي والوضع المشترك قدر الإمكان. يجب فصل أرضية تفريغ الضوضاء عن أرضية العمل، وخاصةً أرضية الإشارة، ويمكن استخدام أرضية الحماية؛ ويجب تركيب مكثفات فصل عند طرف دخل الطاقة للدائرة المتكاملة لتحسين قدرتها على مقاومة التداخل.

161

تصميم الدوائر

تحديد أعلى تردد تشغيل لكل لوحة بوضوح، واتخاذ التدابير اللازمة للحماية للأجهزة أو المكونات ذات الترددات التشغيلية الأعلى من 160 ميجا هرتز (أو 200 ميجا هرتز) لتقليل مستوى تداخل الإشعاع وتحسين قدرتها على مقاومة تداخل الإشعاع

162

تصميم الدوائر

إذا كان ذلك ممكنًا، قم بإضافة فصل RC عند مدخل خط التحكم (على اللوحة المطبوعة) للتخلص من عوامل التداخل المحتملة أثناء النقل.

163

تصميم الدوائر

استخدم مشغل RS كحاجز بين الزر والدائرة الإلكترونية

164

تصميم الدوائر

استخدم ثنائيات الاسترداد السريع في دائرة التصحيح الثانوية أو قم بتوصيل مكثفات فيلم البوليستر بالتوازي مع الثنائي

165

تصميم الدوائر

"تقليم" أشكال موجة تبديل الترانزستور

166

تصميم الدوائر

تقليل معاوقة الإدخال للخطوط الحساسة

167

تصميم الدوائر

إذا كان ذلك ممكنًا، استخدم الخطوط المتوازنة كمدخلات في الدوائر الحساسة، واستخدم قدرة قمع الوضع المشترك المتأصلة في الخطوط المتوازنة للتغلب على تداخل مصادر التداخل على الخطوط الحساسة

168

تصميم الدوائر

إن تأريض الحمل بشكل مباشر أمر غير مناسب

169

تصميم الدوائر

لاحظ أنه يجب إضافة مكثفات فصل الالتفافية (عادةً 104) بين مصدر الطاقة والأرض بالقرب من الدائرة المتكاملة

170

تصميم الدوائر

إذا كان ذلك ممكنًا، استخدم خطًا متوازنًا كمدخل للدوائر الحساسة، ولا يتم توصيل الخط المتوازن بالأرض

171

تصميم الدوائر

أضف ثنائيًا حر الحركة إلى ملف المُرحِّل للتخلص من تداخل القوة الدافعة الكهربائية العكسية الناتج عن فصل الملف. إضافة ثنائي حر الحركة فقط يُؤخِّر زمن فصل المُرحِّل. بعد إضافة ثنائي منظم الجهد، يُمكن تشغيل المُرحِّل مرات أكثر في وحدة الزمن.

172

تصميم الدوائر

يتم توصيل دائرة قمع الشرر (عادة ما تكون دائرة سلسلة RC، ويتم اختيار المقاومة عمومًا من بضعة كلفن إلى عشرات كلفن، ويتم اختيار المكثف من 0.01 ميكروفاراد) في كلا طرفي جهة اتصال التتابع لتقليل تأثير الشرر الكهربائي.

173

تصميم الدوائر

أضف دائرة فلتر إلى المحرك، وتأكد من أن أسلاك المكثف والمحث قصيرة قدر الإمكان

174

تصميم الدوائر

يجب توصيل كل دائرة متكاملة على لوحة الدائرة بالتوازي مع مكثف عالي التردد بسعة 0.01 ميكروفاراد إلى 0.1 ميكروفاراد لتقليل تأثير الدائرة المتكاملة على مصدر الطاقة. انتبه جيدًا لتوصيلات مكثفات التردد العالي. يجب أن تكون التوصيلات قريبة من طرف مصدر الطاقة، وأن تكون سميكة وقصيرة قدر الإمكان. وإلا، فإن ذلك يعادل زيادة المقاومة التسلسلية المكافئة للمكثف، مما يؤثر على تأثير الترشيح.

175

تصميم الدوائر

يتم توصيل دائرة قمع RC في كلا طرفي الثايرستور لتقليل الضوضاء التي يولدها الثايرستور (قد تؤدي هذه الضوضاء إلى انهيار الثايرستور عندما تكون خطيرة)

176

تصميم الدوائر

العديد من المتحكمات الدقيقة حساسة جدًا لضوضاء مصدر الطاقة. من الضروري إضافة دائرة ترشيح أو منظم جهد إلى مصدر طاقة المتحكم الدقيق لتقليل تداخل ضوضاء مصدر الطاقة عليه. على سبيل المثال، يمكن تشكيل دائرة ترشيح على شكل حرف π باستخدام خرزات مغناطيسية ومكثفات. وبالطبع، يمكن أيضًا استخدام مقاومات 100Ω بدلًا من الخرزات المغناطيسية عندما تكون الظروف غير مرتفعة.

177

تصميم الدوائر

إذا استُخدم منفذ الإدخال/الإخراج في المتحكم الدقيق للتحكم في أجهزة الضوضاء، مثل المحركات، فيجب إضافة عزل بين منفذ الإدخال/الإخراج ومصدر الضوضاء (إضافة دائرة ترشيح على شكل حرف π). للتحكم في أجهزة الضوضاء، مثل المحركات، يجب إضافة عزل بين منفذ الإدخال/الإخراج ومصدر الضوضاء (إضافة دائرة ترشيح على شكل حرف π).

178

تصميم الدوائر

إن استخدام مكونات مضادة للتداخل مثل الخرز المغناطيسي والحلقات المغناطيسية ومرشحات مصدر الطاقة وأغطية الحماية في الأماكن الرئيسية مثل منافذ الإدخال/الإخراج الخاصة بالميكروكنترولر وخطوط الطاقة وخطوط توصيل لوحة الدائرة يمكن أن يحسن بشكل كبير من أداء الدائرة المضاد للتداخل

179

تصميم الدوائر

بالنسبة لمنافذ الإدخال/الإخراج الخاملة في المتحكم الدقيق، لا تتركها عائمة، بل وصّلها بالأرضي أو بمصدر الطاقة. أما أطراف الدوائر المتكاملة الأخرى الخاملة، فتُوصّل بالأرضي أو بمصدر الطاقة دون تغيير منطق النظام.

180

تصميم الدوائر

إن استخدام دوائر مراقبة الطاقة ودوائر الحراسة للميكروكنترولر، مثل: IMP809، IMP706، IMP813، X25043، X25045، وما إلى ذلك، يمكن أن يحسن بشكل كبير أداء مكافحة التداخل للدائرة بأكملها.

181

تصميم الدوائر

تحت فرضية أن السرعة يمكن أن تلبي المتطلبات، حاول تقليل مذبذب الكريستال للميكروكنترولر واختر دائرة رقمية منخفضة السرعة

182

تصميم الدوائر

إذا كان ذلك ممكنًا، أضف مرشحات التردد المنخفض RC أو مكونات قمع EMI (مثل الخرز المغناطيسي ومرشحات الإشارة وما إلى ذلك) في واجهة لوحة PCB للقضاء على التداخل من أسلاك التوصيل؛ ولكن احرص على عدم التأثير على نقل الإشارات المفيدة

183

تصميم الدوائر

عند توصيل مخرج الساعة، لا تستخدم اتصالاً تسلسليًا مباشرًا بمكونات متعددة (يُسمى اتصال السلسلة المتتالية)؛ بدلاً من ذلك، قم بتوفير إشارات الساعة مباشرةً لمكونات متعددة أخرى من خلال المخزن المؤقت

184

تصميم الدوائر

قم بتمديد حدود لوحة المفاتيح الغشائية إلى 12 مم خارج الخط المعدني، أو استخدم فتحات بلاستيكية لزيادة طول المسار.  

185

تصميم الدوائر

بالقرب من الموصل، قم بتوصيل الإشارة الموجودة على الموصل بأرضية هيكل الموصل باستخدام LC أو مرشح مكثف الخرز.

186

تصميم الدوائر

قم بإضافة خرزة مغناطيسية بين أرضية الهيكل والأرضية المشتركة للدائرة.

187

تصميم الدوائر

نظام توزيع الطاقة داخل المعدات الإلكترونية هو الهدف الرئيسي من اقتران القوس الحثي ESD. إجراءات منع ESD لنظام توزيع الطاقة هي: 1. لفّ سلك الطاقة وخط العودة المقابل بإحكام؛ 2. وضع خرزة مغناطيسية عند نقطة دخول كل سلك طاقة إلى المعدات الإلكترونية؛ 3. وضع مثبط تيار عابر، أو مقاوم متغير من أكسيد المعدن (MOV)، أو مكثف عالي التردد 1 كيلو فولت بين كل طرف طاقة وأرضية هيكل المعدات الإلكترونية؛ 4. يُفضّل تركيب مستوى مخصص للطاقة والتأريض على لوحة الدوائر المطبوعة، أو شبكة طاقة وتأريض محكمة، واستخدام عدد كبير من مكثفات الالتفاف وفصل التيار.

188

تصميم الدوائر

ضع المقاومات والخرزات المغناطيسية على التوالي عند الطرف المستقبل. بالنسبة لمحركات الكابلات التي تتأثر بسهولة بالتفريغ الكهروستاتيكي، يمكنك أيضًا وضع المقاومات أو الخرزات المغناطيسية على التوالي عند الطرف المحرك.  

189

تصميم الدوائر

ضع واقيًا مؤقتًا عند الطرف المستقبل. 1. استخدم أسلاكًا قصيرة وسميكة (أقل من 5 أضعاف العرض، ويفضل أن تكون أقل من 3 أضعاف العرض) للتوصيل بأرضية الهيكل. 2. يجب توصيل أسلاك الإشارة والأرضية الخارجة من الموصل مباشرةً بواقي المؤقت قبل توصيلها بأجزاء أخرى من الدائرة.

190

تصميم الدوائر

ضع مكثفات الفلتر عند الموصل أو على مسافة 25 مم (1.0 بوصة) من دائرة الاستقبال. 1 استخدم أسلاكًا قصيرة وسميكة للتوصيل بأرضية الهيكل أو أرضية دائرة الاستقبال (أقل من 5 أضعاف العرض، ويفضل أن يكون أقل من 3 أضعاف العرض). 2 يجب توصيل أسلاك الإشارة والأرضية بالمكثفات أولًا ثم بدائرة الاستقبال.

191

غلاف

على هيكل معدني، يكون الحد الأقصى لقطر الفتح ≤λ/20، حيث λ هو الطول الموجي للموجة الكهرومغناطيسية ذات التردد الأعلى داخل وخارج الماكينة؛ وتعتبر الهياكل غير المعدنية غير محمية من حيث تصميم التوافق الكهرومغناطيسي.

192

الكيسات

يحتوي الدرع على أقل عدد من اللحامات؛ عند طبقات الدرع، تتمتع طريقة اتصال ضغط الزنبرك متعدد النقاط باستمرارية كهربائية جيدة؛ فتحة التهوية D <3 مم، يمكن لهذه الفتحة أن تمنع بشكل فعال التسرب أو الدخول الكهرومغناطيسي الكبير؛ يتم حظر فتحة الدرع (مثل فتحة التهوية) بشبكة نحاسية دقيقة أو مواد موصلة مناسبة أخرى؛ إذا كانت الشبكة المعدنية لفتحة التهوية بحاجة إلى الإزالة بشكل متكرر، فيمكن تثبيتها حول الفتحة بالبراغي أو البراغي، ولكن تباعد البراغي <25 مم للحفاظ على اتصال خط مستمر

193

الكيسات

عندما تكون الترددات f>1MHz، فإن أي درع معدني بسمك 0.5 مم سيقلل من شدة المجال بنسبة 99%؛ وعندما تكون الترددات f>10MHz، فإن درع النحاس بسمك 0.1 مم سيقلل من شدة المجال بأكثر من 99%؛ وعندما تكون الترددات f>100MHz، فإن طبقة النحاس أو الفضة على سطح العازل تُعد درعًا جيدًا. ولكن تجدر الإشارة إلى أنه بالنسبة للأغلفة البلاستيكية، عند رش الطلاء المعدني من الداخل، فإن عملية الرش المنزلي لا ترقى إلى المستوى المطلوب، وتأثير التوصيل المستمر بين جزيئات الطلاء ضعيف، ومقاومة التوصيل كبيرة. يجب أخذ الآثار السلبية لفشل الرش على محمل الجد.

194

الكيسات

وصلة التأريض للآلة بأكملها غير مطلية بطلاء عازل. من الضروري ضمان اتصال معدني موثوق مع كابل التأريض لتجنب الاعتماد الخاطئ على مسامير الربط فقط للتوصيل الأرضي.

195

الكيسات

إنشاء هيكل حماية مثالي، مع غلاف حماية معدني مؤرض يمكنه إطلاق تيار التفريغ إلى الأرض

196

الكيسات

إنشاء بيئة مقاومة للتفريغ الكهروستاتيكي بجهد انهيار يبلغ 20 كيلو فولت؛ وتعتبر التدابير الرامية إلى الحماية من خلال زيادة المسافة فعالة.

197

الكيسات

أي نقطة يمكن للمستخدم والمشغل الوصول إليها بما في ذلك اللحامات وفتحات التهوية وثقوب التثبيت والمعادن غير المؤرضة التي يمكن الوصول إليها مثل أدوات التثبيت والمفاتيح والرافعات والمؤشرات بطول مسار أكبر من 20 مم بين الجهاز الإلكتروني وما يلي:

198

الكيسات

استخدم شريط المايلر لتغطية اللحامات وفتحات التركيب داخل الهيكل. هذا يُطيل حواف اللحامات/الفتحات ويزيد من طول المسار.  

199

الكيسات

استخدم أغطية معدنية أو أغطية بلاستيكية محمية لتغطية الموصلات غير المستخدمة أو التي نادراً ما تستخدمها.

200

الكيسات

استخدم مفاتيح وأذرع تحكم مزودة بأعمدة بلاستيكية، أو ضع عليها مقابض/أغطية بلاستيكية لزيادة طول المسار. تجنب المقابض المزودة بمسامير تثبيت معدنية.

201

الكيسات

قم بتركيب مصابيح LED والمؤشرات الأخرى في الفتحات الموجودة في المعدات وقم بتغطيتها بشريط أو أغطية لتمديد حواف الفتحات أو استخدم قناة لزيادة طول المسار.  

202

الكيسات

قم بتدوير حواف وزوايا الأجزاء المعدنية التي تضع المبددات الحرارية بالقرب من طبقات الهيكل أو فتحات التهوية أو فتحات التثبيت.

203

الكيسات

في الحالات البلاستيكية، يجب ألا تبرز المثبتات المعدنية القريبة من المعدات الإلكترونية أو غير المؤرضة من العلبة.  

204

الكيسات

يمكن للأقدام المرتفعة لإبعاد الجهاز عن الطاولة أو الأرض حل مشكلة الاقتران غير المباشر للتفريغ الكهروستاتيكي من الطاولة/الأرضية أو سطح الاقتران الأفقي.

205

الكيسات

ضع مادة لاصقة أو مادة مانعة للتسرب حول طبقة دائرة لوحة المفاتيح الغشائية.  

206

الكيسات

إرشادات حماية مفاصل وحواف الهيكل: تُعد المفاصل والحواف بالغة الأهمية. عند مفاصل هيكل الهيكل، يجب استخدام السيليكون عالي الضغط أو الحشيات لضمان إحكام الإغلاق، والحماية من التفريغ الكهروستاتيكي، ومقاومة الماء والغبار.

207

الهيكل

يجب أن يكون للهيكل غير المؤرض جهد انهيار لا يقل عن 20 كيلو فولت (القواعد من A1 إلى A9)؛ بالنسبة للهيكل المؤرض، يجب أن يكون للمعدات الإلكترونية جهد انهيار لا يقل عن 1500 فولت لمنع القوس الثانوي، ويجب أن يكون طول المسار أكبر من أو يساوي 2.2 مم.

208

سياج

يتكون الغلاف من مواد الحماية التالية: صفائح معدنية؛ فيلم بوليستر/نحاس أو فيلم بوليستر/صفائح ألومنيوم؛ شبكة معدنية مشكلة بالحرارة مع وصلات ملحومة؛ حصيرة ألياف معدنية مشكلة بالحرارة (غير منسوجة) أو قماش (منسوج)؛ طلاء فضي أو نحاسي أو نيكل؛ رش قوس الزنك؛ طلاء معدني بالتفريغ؛ طلاء بدون كهرباء؛ مادة حشو موصلة مضافة إلى البلاستيك؛

209

سياج

معايير مقاومة التآكل الكهروكيميائي لمواد الحماية: الجهد الكهربائي بين الأجزاء المتلامسة (EMF) <0.75 فولت. في بيئة مالحة ورطبة، يجب أن يكون الجهد بين الأجزاء <0.25 فولت. يجب أن يكون حجم الجزء الموجب (الأنود) أكبر من الجزء السالب (الكاثود).

210

الكيسات

استخدم مادة حماية بعرض فجوة أكبر من 5 مرات لتتداخل عند اللحامات.

211

الكيسات

يتم إجراء التوصيلات الكهربائية بين الدرع والصندوق على فترات 20 ملم (0.8 بوصة) عن طريق اللحام والمثبتات وما إلى ذلك.  

212

الكيسات

قم بسد الفجوة باستخدام الحشية، وقم بإزالة الفتحة وتوفير مسار موصل بين الفجوات.

213

الكيسات

تجنب الزوايا المستقيمة والانحناءات الكبيرة جدًا في مواد الحماية.  

214

الكيسات

فتحة ≤ ٢٠ مم وطول الفتحة ≤ ٢٠ مم. في نفس ظروف مساحة الفتح، يُفضل فتح الثقوب بدلاً من الشقوق.

215

الكيسات

إذا كان ذلك ممكنا، استخدم عدة فتحات صغيرة بدلا من فتحة واحدة كبيرة، مع ترك مسافة كبيرة قدر الإمكان بينها.

216

الكيسات

بالنسبة للمعدات المؤرضة، قم بتوصيل الدرع بأرضية الهيكل حيث يدخل الموصل؛ بالنسبة للمعدات غير المؤرضة (المعزولة بشكل مزدوج)، قم بتوصيل الدرع بالأرضية المشتركة للدائرة بالقرب من المفتاح.

217

الهيكل

ضع نقطة دخول الكابل بالقرب من مركز اللوحة قدر الإمكان، وليس بالقرب من الحافة أو الزاوية.  

218

الهيكل

قم بمحاذاة الفتحات الموجودة في الدرع بالتوازي مع اتجاه تدفق تيار التفريغ الكهروستاتيكي، وليس عموديًا عليه.

219

الكيسات

استخدم صفائح معدنية ذات حوامل معدنية عند فتحات التثبيت لتوفير نقاط تأريض إضافية، أو استخدم حوامل بلاستيكية للعزل.

220

الكيسات

قم بتثبيت أجهزة الحماية المحلية في لوحة التحكم ولوحة المفاتيح الموجودة على الهيكل البلاستيكي لمنع التفريغ الكهروستاتيكي: 

221

الكيسات

يجب أن يكون موقع موصل الطاقة والموصل المؤدي إلى الخارج متصلاً بأرضية الهيكل أو الأرضية المشتركة للدائرة.

222

سياج

استخدم أغشية البوليستر/النحاس أو أغشية البوليستر/رقائق الألومنيوم في البلاستيك، أو استخدم الطلاءات الموصلة أو الحشوات الموصلة.

223

سياج

استخدم طبقة رقيقة من الكرومات الموصلة أو طلاء الكرومات على الألومنيوم، ولكن لا تستخدم الأكسدة الأنودية.

224

الكيسات

استخدم مواد حشو موصلة في البلاستيك. يُرجى ملاحظة أن الأجزاء المصبوبة غالبًا ما تحتوي على راتنج على سطحها، مما يُصعّب تحقيق اتصال ذي مقاومة منخفضة.  

225

الكيسات

استخدم طبقة رقيقة من الكرومات الموصلة على الفولاذ.

226

الهيكل

اجعل الأسطح المعدنية النظيفة تتلامس بشكل مباشر بدلاً من الاعتماد على البراغي لتوصيل الأجزاء المعدنية.  

227

الهيكل

قم بتوصيل الشاشة بدرع الهيكل باستخدام طبقة درع (أكسيد الإنديوم والقصدير، أكسيد الإنديوم، أكسيد القصدير، إلخ) على طول المحيط بالكامل.

228

الكيسات

توفير مسار مضاد للكهرباء الساكنة (موصل بشكل ضعيف) إلى الأرض في المواقع التي يلمسها المشغل بشكل متكرر، مثل شريط المسافة على لوحة المفاتيح.  

229

الكيسات

يُصعّب على المُشغّل توجيه القوس الكهربائي إلى حافة أو زاوية الصفيحة المعدنية. يُسبّب تفريغ القوس الكهربائي إلى هذه النقاط تأثيرات تفريغ كهربائي غير مباشر أكثر من تفريغ القوس الكهربائي إلى مركز الصفيحة المعدنية.  

230

أخرى

إرشادات حماية نوافذ العرض: 1 قم بتثبيت نوافذ حماية التدريع؛ 2 يتم توصيل جزء الدائرة الخارجية بالدائرة داخل الجهاز من خلال جهاز تصفية.

231

أخرى

معايير حماية النافذة الرئيسية:

232

اختيار الجهاز

يجب أن تكون المكثفات عبارة عن مكثفات رقاقة ذات محاثة رصاصية صغيرة.

233

اختيار الجهاز

مكثف تجاوز مصدر الطاقة المستقر، اختر المكثف الكهربائي

234

اختيار الجهاز

يتم اختيار مكثفات اقتران التيار المتردد وتخزين الشحنة من مكثفات البولي تترافلوروإيثيلين أو مكثفات البوليستر الأخرى (البولي بروبيلين، البوليسترين، إلخ).

235

اختيار الجهاز

مكثفات سيراميكية متجانسة لفصل الدوائر عالية التردد

236

اختيار الجهاز

معايير اختيار المكثف هي:
أقل مكثف ESR ممكنًا؛
أعلى قيمة تردد رنين للمكثف قدر الإمكان؛

237

اختيار الجهاز

ينبغي تجنب المكثفات الكهروليتية المصنوعة من الألومنيوم في المواقف التالية:
أ. درجة حرارة عالية (درجة الحرارة تتجاوز الحد الأقصى لدرجة حرارة التشغيل)
ب. التيار الزائد (يتجاوز التيار القيمة الاسمية لتيار التموج). عندما يتجاوز تيار التموج القيمة الاسمية، ترتفع درجة حرارة المكثف، وتنخفض سعته، ويقصر عمره الافتراضي.
ج. الجهد الزائد (تجاوز الجهد الجهد المقنن). عندما يكون الجهد المطبق على المكثف أعلى من جهد التشغيل المقنن، يزداد تيار التسرب للمكثف، وتتدهور خصائصه الكهربائية في فترة قصيرة حتى يتلف.
د. تطبيق جهد عكسي أو جهد تيار متردد. عند توصيل مكثف كهربائي من الألومنيوم بدائرة كهربائية ذات قطبية معاكسة، سيؤدي ذلك إلى قصر الدائرة الإلكترونية، وسيؤدي التيار الناتج إلى تلف المكثف. في حال وجود احتمال لتطبيق جهد موجب على السلك السالب في الدائرة، يُرجى اختيار منتج غير قطبي.
هـ. عند استخدامها في دوائر تُشحن وتُفرّغ بشكل متكرر وسريع، وعند استخدام المكثفات التقليدية للشحن السريع، قد تقصر مدة خدمتها نتيجةً لانخفاض سعتها، أو ارتفاع حاد في درجة حرارتها، وما إلى ذلك.

238

اختيار الجهاز

موصلات الفلتر ضرورية فقط على الهيكل المحمي

239

اختيار الجهاز

عند اختيار موصلات المرشح، بالإضافة إلى العوامل التي يجب مراعاتها عند اختيار الموصلات العادية، يجب أيضًا مراعاة تردد قطع المرشح. عند اختلاف ترددات الإشارات المرسلة عبر نوى الموصل، يُحدد تردد القطع بناءً على الإشارة ذات التردد الأعلى.

240

اختيار الجهاز

يوصى بالتغليف السطحي قدر الإمكان

241

اختيار الجهاز

يُعدّ غشاء الكربون الخيار الأول لاختيار المقاومات، يليه غشاء المعدن. عند الحاجة إلى لفّ الأسلاك لأسباب تتعلق بالطاقة، يجب مراعاة تأثير المحاثة.

242

اختيار الجهاز

عند اختيار المكثفات، يجب ملاحظة أن المكثفات الإلكتروليتية المصنوعة من الألومنيوم والمكثفات الإلكتروليتية المصنوعة من التنتالوم مناسبة للمحطات ذات التردد المنخفض؛ المكثفات الخزفية مناسبة لنطاق التردد المتوسط ​​(من كيلوهرتز إلى ميجاهرتز)؛ المكثفات الخزفية والميكا مناسبة للدوائر ذات التردد العالي جدًا والموجات الدقيقة؛ حاول استخدام مكثفات ذات مقاومة متسلسلة مكافئة (ESR) منخفضة

243

اختيار الجهاز

يجب أن تكون المكثفات الالتفافية مكثفات إلكتروليتية، بسعة 10-470PF، اعتمادًا بشكل أساسي على الطلب الحالي العابر على لوحة PCB

244

اختيار الجهاز

يجب أن تكون مكثفات الفصل من السيراميك، بسعة 1/100 أو 1/1000 من سعة مكثف التجاوز. يعتمد ذلك على زمن صعود وهبوط أسرع إشارة. على سبيل المثال، 10 نانوفاراد لتردد 100 ميجاهرتز، و4.7-100 نانوفاراد لتردد 33 ميجاهرتز، وقيمة ESR أقل من 1 أوم.
يُستخدم عازل تيتانات السترونشيوم (NPO) لفصل الترددات الأعلى من 50 ميجاهرتز، بينما يُستخدم تيتانات الباريوم (Z5U) لفصل الترددات المنخفضة. يُفضّل اختيار مكثفات بفارق مقداره مرتبتان لفصل الترددات المتوازية.

245

اختيار الجهاز

عند اختيار المحاثات، تُفضّل الحلقة المغلقة على الحلقة المفتوحة، وعند اختيار الحلقة المفتوحة، يُفضّل نوع الملفّ على نوع القضيب أو الملف اللولبي. اختر قلبًا حديديًا مغناطيسيًا للترددات المنخفضة، وقلبًا فيريتيًا للترددات العالية.

246

اختيار الجهاز

خرزات الفريت، توهين عالي التردد 10 ديسيبل

247

اختيار الجهاز

مشابك الفريت نطاق التردد ميجا هرتز الوضع المشترك (CM)، الوضع التفاضلي (DM) التوهين حتى 10-20 ديسيبل

248

اختيار الجهاز

اختيار الثنائي:
ثنائي شوتكي: للإشارة العابرة السريعة وحماية من المسامير؛
ثنائي زينر: لحماية ESD (التفريغ الكهروستاتيكي)؛ حماية من الجهد الزائد؛ حماية إشارة ذات سعة منخفضة ومعدل بيانات مرتفع
ثنائي قمع الجهد العابر (TVS): حماية الجهد العالي العابر من الإثارة الكهروستاتيكي، تقليل نبضات الارتفاع العابر
ثنائي مقاوم متغير: حماية من التفريغ الكهروستاتيكي؛ حماية من الجهد العالي والعابرة العالية

249

اختيار الجهاز

دوائر متكاملة:
يتطلب اختيار أجهزة CMOS، وخاصة الأجهزة عالية السرعة، طاقة ديناميكية، ويجب اتخاذ تدابير فصل لتلبية متطلبات الطاقة اللحظية.
في بيئات التردد العالي، تُشكّل الدبابيس محاثة تبلغ حوالي 1nH/1mm، كما أن طرف الدبوس له تأثير سعة صغير عكسي، حوالي 4pF. تُحسّن الأجهزة المُركّبة على السطح أداء التداخل الكهرومغناطيسي، حيث تبلغ قيم المحاثة والسعة الطفيلية 0.5nH و0.5pF على التوالي.
الدبابيس الشعاعية أفضل من الدبابيس المحورية الموازية؛
ستعمل الدوائر المختلطة TTL و CMOS على إنشاء توافقيات للساعات والإشارات المفيدة وإمدادات الطاقة بسبب أوقات الضغط المختلفة للمفتاح، لذا من الأفضل اختيار الدوائر المنطقية من نفس السلسلة.
يجب توصيل دبابيس جهاز CMOS غير المستخدمة بالأرض أو الطاقة من خلال المقاومات المتسلسلة.

250

اختيار الجهاز

القيمة الحالية المقدرة للمرشح هي 1.5 مرة من قيمة التيار العامل الفعلي.

251

اختيار الجهاز

اختيار مرشح مصدر الطاقة: بناءً على الحسابات النظرية أو نتائج الاختبارات، فإن قيمة فقدان الإدخال التي يجب أن يصل إليها مرشح مصدر الطاقة هي IL. عند الاختيار الفعلي، يجب اختيار مرشح مصدر طاقة بفقد إدخال IL+20 ديسيبل.

252

اختيار الجهاز

لا يُمكن استخدام مرشحات التيار المتردد ومرشحات الروافد بالتبادل في المنتجات الفعلية. في النماذج الأولية المؤقتة، يُمكن استخدام مرشحات التيار المتردد كبديل مؤقت لمرشحات التيار المستمر؛ ومع ذلك، لا يجب استخدام مرشحات التيار المستمر في حالات التيار المتردد. تردد قطع المرشح لسعة مرشح التيار المستمر إلى الأرض منخفض، وسيُسبب تيار التيار المتردد خسائر كبيرة عليه.

253

اختيار الجهاز

تجنب استخدام الأجهزة الحساسة للكهرباء الساكنة. عادةً ما لا تقل حساسية الجهاز المُختار للكهرباء الساكنة عن ٢٠٠٠ فولت. بخلاف ذلك، يُنصح بدراسة وتصميم أساليب مقاومة للكهرباء الساكنة بعناية. من حيث الهيكل، من الضروري ضمان توصيل أرضي جيد واتخاذ إجراءات العزل أو الحماية اللازمة لتحسين قدرة الجهاز بأكمله على مقاومة الكهرباء الساكنة.

254

اختيار الجهاز

بالنسبة للزوج المجدول المحمي، يتدفق تيار الإشارة على الموصلين الداخليين ويتدفق تيار الضوضاء في طبقة الحماية، وبالتالي يتم القضاء على اقتران المعاوقة المشتركة، وسيتم استشعار أي تداخل على الموصلين في نفس الوقت، مما يتسبب في إلغاء الضوضاء لبعضها البعض.

255

اختيار الجهاز

تتمتع كابلات الأزواج المجدولة غير المحمية بقدرة أقل على مقاومة الاقتران الكهروستاتيكي. ومع ذلك، لا تزال تتمتع بتأثير جيد في منع تحريض المجال المغناطيسي. يتناسب تأثير الحماية لكابلات الأزواج المجدولة غير المحمية طرديًا مع عدد اللفات لكل وحدة طول من السلك.

256

اختيار الجهاز

يتمتع الكابل المحوري بممانعة مميزة أكثر انتظامًا وخسارة أقل، مما يجعله يتمتع بخصائص أفضل من DC إلى VHF.

257

اختيار الجهاز

لا تستخدم الدوائر المنطقية عالية السرعة حيث يمكن تجنبها

258

اختيار الجهاز

عند تحديد الأجهزة المنطقية، حاول تحديد الأجهزة ذات زمن الارتفاع الأطول من 5ns، ولا تحدد الأجهزة المنطقية الأسرع من التوقيت المطلوب بواسطة الدائرة

259

عند توصيل أجهزة متعددة كنظام كهربائي، من أجل القضاء على التداخل الناتج عن مصدر طاقة الحلقة الأرضية، يتم استخدام محولات العزل ومحولات التحييد والمقرنات الضوئية ومدخلات الوضع المشترك للمضخم التفاضلي للعزل.

260

تحديد أجهزة التداخل ودوائر التداخل: في حالة البدء والإيقاف أو التشغيل، تعتبر الأجهزة أو الدوائر ذات معدل التغير الكبير في الجهد dV/dt ومعدل التغير في التيار di/dt أجهزة تداخل أو دوائر تداخل.

261

ضع طبقة موصلة مؤرضة بين دائرة لوحة المفاتيح الغشائية والدائرة المجاورة لها.

262

الكابلات والموصلات

معايير عزل أسلاك وتخطيط لوحات الدوائر المطبوعة: عزل التيارات القوية والضعيفة، عزل الجهد العالي والمنخفض، عزل الترددات العالية والمنخفضة، عزل المدخلات والمخرجات، عزل التناظرية الرقمية، عزل المدخلات والمخرجات. معيار الحدود هو فرقٌ مقداره مرتبة واحدة. تشمل طرق العزل: التدريع، ودرعًا واحدًا أو كل الدروع المستقلة، والفصل المكاني، والفصل الأرضي.

263

الكابلات والموصلات

كابل شريطي غير محمي. أفضل طريقة للتوصيل هي تبديل أسلاك الإشارة والتأريض. أما الطريقة الأقل فعالية فهي استخدام سلك تأريض واحد، وسلكي إشارة، ثم سلك تأريض واحد، وهكذا، أو استخدام لوحة تأريض مخصصة.

264

الكابلات والموصلات

إرشادات حماية كابلات الإشارة: 1. استخدم زوجًا مجدولًا أو زوجًا مجدولًا خارجيًا مخصصًا محميًا لنقل إشارة تداخل قوية. 2. يجب استخدام الأسلاك المحمية لخطوط الطاقة ذات التيار المستمر؛ 3. يجب استخدام الأسلاك الملتوية لخطوط الطاقة ذات التيار المتردد؛ 4. يجب ترشيح جميع خطوط الإشارة/خطوط الطاقة التي تدخل منطقة الحماية. 5. يجب أن يكون كلا طرفي جميع الأسلاك المحمية (الأغلفة) على اتصال جيد بالأرض. طالما لم تنشأ أي حلقة تأريض ضارة، يجب تأريض جميع دروع الكابلات من كلا الطرفين. بالنسبة للكابلات الطويلة جدًا، يجب أيضًا وجود نقطة تأريض في المنتصف. 6. في الدوائر الحساسة منخفضة المستوى، وللقضاء على أي تداخل محتمل في حلقة التأريض، يجب أن يكون لكل دائرة سلك أرضي معزول ومحمي خاص بها.

265

الكابلات والموصلات

مبدأ السلك المحمي بالقرب من اللوحة السفلية المعدنية: يجب وضع جميع الكابلات المحمية بالقرب من اللوحة المعدنية لمنع المجال المغناطيسي من المرور عبر الحلقة التي تشكلها الأرضية المعدنية وغلاف السلك المحمي

266

الكابلات والموصلات

يجب أيضًا تجهيز المقابس الدائرة المطبوعة بمزيد من أسلاك الجهد الصفري كعزل للخطوط

267

الكابلات والموصلات

أفضل طريقة لتقليل مساحة حلقة التداخل والدوائر الحساسة هي استخدام الأسلاك المجدولة والمحمية

268

الكابلات والموصلات

يعد الزوج المجدول فعالاً للغاية عند أقل من 100 كيلوهرتز، ويقتصر على الترددات العالية بسبب المعاوقة المميزة غير المتساوية وانعكاس الشكل الموجي الناتج

الهدف الرئيسي هو منع التداخل بين الوحدات ذات ترددات التشغيل المختلفة، وتقليل طول أسلاك الجزء عالي التردد قدر الإمكان. بالنسبة للدوائر الهجينة، تُوضع الدوائر التناظرية والرقمية على جانبي اللوحة المطبوعة، باستخدام طبقات مختلفة للتوصيل، وطبقات أرضية في المنتصف لعزلها.

اترك تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول المشار إليها إلزامية *