Els 14 punts principals de la llista de comprovació del disseny de PCB
Els 14 millors punts de la Disseny de PCB llista de verificació
En dissenyar PCB, per fer que el disseny de plaques de circuits d'alta freqüència sigui més raonable i tingui un millor rendiment antiinterferències, cal tenir en compte els aspectes següents:
(1) Seleccioneu raonablement el nombre de capes. Quan cablegeu plaques de circuits d'alta freqüència en el disseny de PCB, utilitzeu el pla interior mitjà com a capa d'alimentació i de terra, que pot tenir un paper de blindatge, reduir eficaçment la inductància paràsita, escurçar la longitud de les línies de senyal i minimitzar les interferències creuades del senyal entre elles.
(2) Mètode de cablejat: El cablejat s'ha de girar en un angle de 45° o en arc, cosa que pot reduir l'emissió de senyals d'alta freqüència i el seu acoblament.
(3) Longitud del traç: com més curta sigui la longitud del traç, millor, i com més curta sigui la distància paral·lela entre dues línies, millor.
(4) Nombre de forats de via: Com menys forats de via hi hagi, millor.
(5) Direcció del cablejat entre capes La direcció del cablejat entre capes ha de ser vertical, és a dir, la capa superior ha de ser horitzontal i la capa inferior ha de ser vertical. Això pot reduir la interferència entre els senyals.
(6) Revestiment de coure L'addició d'un recobriment de coure mòlt pot reduir la interferència entre els senyals.
(7) Connexió a terra: La connexió a terra de línies de senyal importants pot millorar significativament la capacitat antiinterferències del senyal. Per descomptat, les fonts d'interferència també es poden connectar a terra perquè no puguin interferir amb altres senyals.
(8) Línies de senyal Les línies de senyal no es poden connectar en bucle i s'han de connectar en cadena.
Prioritzar les línies de senyal clau: els senyals analògics petits, els senyals d'alta velocitat, els senyals de rellotge, els senyals de sincronització i altres senyals clau es dirigeixen primer. Principi de prioritat de densitat: començar el cablejat des dels dispositius amb les connexions més complexes de la placa. començar el cablejat des de la zona més densa de la placa; anar amb compte: a. Intentar proporcionar capes de cablejat dedicades per a senyals clau com ara senyals de rellotge, senyals d'alta freqüència, senyals sensibles, etc., i assegurar l'àrea mínima del bucle. Si cal, s'han d'adoptar mètodes com el cablejat de prioritat manual, el blindatge i l'augment de les distàncies de seguretat. Assegurar la qualitat del senyal. b. L'entorn EMC entre la capa d'alimentació i la capa de terra és deficient, així que evitar organitzar senyals sensibles a interferències. c. Les xarxes amb requisits de control d'impedància s'han de cablejar tant com sigui possible segons els requisits de longitud i amplada de la línia.
La línia de rellotge és un dels factors que té un major impacte en la compatibilitat electromagnètica (EMC). Hi hauria d'haver el mínim de forats possible a la línia de rellotge, intentar evitar que es facin en paral·lel amb altres línies de senyal i mantenir-se allunyat de les línies de senyal generals per evitar interferències amb les línies de senyal. Al mateix temps, s'ha d'evitar la part de la font d'alimentació de la placa per evitar que la font d'alimentació i el rellotge interfereixin entre si. Si hi ha un xip especial de generació de rellotge a la placa, no es poden passar pistes per sota. S'ha de col·locar coure a sota i, si cal, es pot tallar la terra especialment per a ell. Per als oscil·ladors de cristall als quals fan referència molts xips, no s'han de passar pistes per sota d'aquests oscil·ladors de cristall i s'ha de col·locar coure per a l'aïllament.
L'encaminament en angle recte és generalment una situació que s'ha d'evitar en el cablejat de PCB, i gairebé s'ha convertit en un dels estàndards per mesurar la qualitat del cablejat. Aleshores, quin impacte tindrà l'encaminament en angle recte en la transmissió del senyal? En principi, l'encaminament en angle recte farà que l'amplada de la línia de transmissió canviï, causant discontinuïtat d'impedància. De fet, no només el cablejat en angle recte, sinó també el cablejat en angle rodó i agut pot causar canvis d'impedància. L'impacte del cablejat en angle recte en els senyals es reflecteix principalment en tres aspectes: primer, la cantonada pot ser equivalent a una càrrega capacitiva a la línia de transmissió, alentint el temps de pujada; segon, la discontinuïtat d'impedància provocarà la reflexió del senyal; el tercer és l'EMI generada per la punta en angle recte.
(1) Per al corrent d'alta freqüència, quan la corba del cable presenta un angle recte o fins i tot un angle agut, la densitat de flux magnètic i la intensitat del camp elèctric són relativament altes a prop de la corba, cosa que irradiarà fortes ones electromagnètiques, i la inductància aquí El volum serà més gran i la resistència serà més gran que les cantonades obtuses o arrodonides.
(2) Per al cablejat de bus de circuits digitals, les voltes de cablejat tenen cantonades obtuses o arrodonides, i l'àrea de cablejat ocupa una àrea relativament petita. En les mateixes condicions d'espaiat entre línies, l'espaiat total entre línies ocupa 0.3 vegades menys amplada que la d'una volta en angle recte.
Vegeu: Encaminament diferencial i adaptació d'impedància
a. Forta capacitat antiinterferències, perquè l'acoblament entre les dues traces diferencials és molt bo. Quan hi ha interferències de soroll des de l'exterior, s'acobla a les dues línies gairebé alhora, i l'extrem receptor només es preocupa per la diferència entre els dos senyals. Per tant, el soroll de mode comú extern es pot compensar completament.
b. Pot suprimir eficaçment les EMI. De la mateixa manera, com que la polaritat dels dos senyals és oposada, els camps electromagnètics que irradien es poden cancel·lar mútuament. Com més proper sigui l'acoblament, menys energia electromagnètica s'alliberarà al món exterior.
c. Posicionament de sincronització precís. Com que el canvi de commutació del senyal diferencial es troba a la intersecció dels dos senyals, a diferència dels senyals unilaterals ordinaris que es basen en tensions de llindar altes i baixes per jutjar-los, es veu menys afectat pel procés i la temperatura, i pot reduir els errors de sincronització, i també és més adequat per a circuits amb senyals de baixa amplitud. L'LVDS (senyalització diferencial de baixa tensió) actualment popular es refereix a aquesta tecnologia de senyalització diferencial de petita amplitud.
Per als enginyers de PCB, la preocupació més important és com garantir que els avantatges de l'enrutament diferencial es puguin aprofitar plenament en l'enrutament real. Potser qualsevol que hagi estat exposat al Layout entendrà els requisits generals per a l'enrutament diferencial, que és "igual longitud i igual distància".
La igualtat de longitud serveix per garantir que els dos senyals diferencials mantinguin la polaritat oposada en tot moment i redueixin el component de mode comú; la igualtat de distància serveix principalment per garantir que la impedància diferencial dels dos sigui consistent i redueixi la reflexió. El "principi d'apropar-se el màxim possible" de vegades també és un dels requisits per a l'encaminament diferencial.
El senyal diferencial s'utilitza cada cop més en el disseny de circuits d'alta velocitat. Els senyals més crítics del circuit sovint adopten un disseny d'estructura diferencial. Definició: En termes senzills, significa que l'extrem del controlador envia dos senyals iguals i oposats. Per al senyal, l'extrem receptor determina l'estat lògic "0" o "1" comparant la diferència entre aquests dos voltatges. El parell de traces que transporten senyals diferencials s'anomenen traces diferencials.
En comparació amb el cablejat de senyal unilateral ordinari, els avantatges més evidents dels senyals diferencials es reflecteixen en els tres aspectes següents: a. Forta capacitat antiinterferències, perquè l'acoblament entre les dues traces diferencials és molt bo. Quan hi ha interferències de soroll de l'exterior, s'acobla a les dues línies gairebé al mateix temps, i l'extrem receptor només es preocupa per la diferència entre els dos senyals. Per tant, el soroll de mode comú extern es pot compensar completament. b. Pot suprimir eficaçment les EMI. De la mateixa manera, com que la polaritat dels dos senyals és oposada, els camps electromagnètics que irradien es poden cancel·lar mútuament. Com més proper sigui l'acoblament, menys energia electromagnètica s'alliberarà al món exterior.
Posicionament de sincronització precís. Com que el canvi de commutació del senyal diferencial es troba a la intersecció dels dos senyals, a diferència dels senyals unilaterals ordinaris que es basen en tensions de llindar altes i baixes per jutjar, es veu menys afectat pel procés i la temperatura, i pot reduir els errors de sincronització, i també és més adequat per a circuits amb senyals de baixa amplitud. L'LVDS (senyalització diferencial de baixa tensió) actualment popular es refereix a aquesta tecnologia de senyalització diferencial de petita amplitud. Per als enginyers de PCB, la preocupació més important és com garantir que els avantatges de l'encaminament diferencial es puguin utilitzar completament en l'encaminament real. Potser qualsevol que hagi estat exposat al Layout entendrà els requisits generals per a l'encaminament diferencial, que és "longitud igual i distància igual". La longitud igual és per garantir que els dos senyals diferencials mantinguin la polaritat oposada en tot moment i redueixin el component de mode comú; la distància igual és principalment per garantir que la impedància diferencial dels dos sigui consistent i redueixi la reflexió. El "principi d'apropar-se el màxim possible" de vegades també és un dels requisits per a l'encaminament diferencial.
Per als enginyers de PCB, la preocupació més important és com garantir que els avantatges de l'encaminament diferencial es puguin aprofitar plenament en l'encaminament real. Potser qualsevol que hagi estat exposat al Layout entendrà els requisits generals per a l'encaminament diferencial, que és "igual longitud i igual distància". La igual longitud és per garantir que els dos senyals diferencials mantinguin la polaritat oposada en tot moment i redueixin el component de mode comú; la igual distància és principalment per garantir que la impedància diferencial dels dos sigui consistent i redueixi la reflexió. El "principi d'apropar-se el màxim possible" de vegades també és un dels requisits per a l'encaminament diferencial.
Les línies serpentejants són un tipus de mètode de cablejat que s'utilitza sovint en el disseny. El seu objectiu principal és ajustar el retard i complir els requisits de disseny de sincronització del sistema. Els dissenyadors primer han de tenir aquesta comprensió: les línies serpentejants destruiran la qualitat del senyal i canviaran els retards de transmissió, per la qual cosa s'han d'evitar durant el cablejat. Tanmateix, en el disseny real, per garantir que el senyal tingui un temps de retenció suficient o per reduir el desplaçament de temps entre el mateix grup de senyals, sovint s'ha d'enrotllar el cablejat deliberadament.
Atenció: les línies de senyal diferencial que apareixen per parelles generalment es condueixen en paral·lel amb el menor nombre possible de forats. Quan s'han de perforar forats, s'han de perforar ambdues línies juntes per aconseguir l'adaptació d'impedància. Un grup de busos amb els mateixos atributs s'ha de conduir un al costat de l'altre tant com sigui possible i tenir la mateixa longitud possible. Els forats de via que surten del pad han d'estar el més allunyats possible del pad.
Fins i tot si el cablejat de tota la placa PCB està ben fet, les interferències causades per una consideració insuficient dels cables d'alimentació i de terra degradaran el rendiment del producte i, de vegades, fins i tot afectaran la taxa d'èxit del producte. Per tant, cal prendre seriosament el cablejat dels cables d'electricitat i de terra per minimitzar les interferències de soroll generades pels cables d'electricitat i de terra per garantir la qualitat del producte.
Tot enginyer que es dedica al disseny de productes electrònics entén les causes del soroll entre el cable de terra i la línia elèctrica. Ara només descrivim el mètode de supressió de soroll reduït:
(1) És ben sabut que s'afegeixen condensadors de desacoblament entre els cables d'alimentació i de terra. (2) Intenteu ampliar l'amplada dels cables d'alimentació i de terra. El millor és fer que el cable de terra sigui més ample que el cable d'alimentació. La seva relació és: cable de terra> cable d'alimentació> cable de senyal. Normalment, l'amplada del cable de senyal és: 0.2-0.07 mm, el cable d'alimentació és d'1.2~2.5 mm. Per a les plaques de circuits impresos de circuits digitals, es poden utilitzar cables de terra amples per formar un bucle, és a dir, per formar una xarxa de terra (la terra dels circuits analògics no es pot utilitzar d'aquesta manera). (3) Utilitzeu una gran àrea de capa de coure com a cable de terra i connecteu totes les àrees no utilitzades de la placa impresa a terra com a cable de terra. O es pot convertir en una placa multicapa, amb els cables d'alimentació i de terra ocupant una capa cadascun.
Per a zones amb forats densos, cal tenir cura d'evitar que els forats es connectin entre si a les zones buides de les capes d'alimentació i de terra, formant una divisió de la capa plana, destruint així la integritat de la capa plana i augmentant així l'àrea del bucle de la línia de senyal a la capa de terra.
Regles del bucle de terra:
La regla del bucle mínim significa que l'àrea del bucle formada per la línia de senyal i el seu bucle ha de ser el més petita possible. Com més petita sigui l'àrea del bucle, menys radiació externa i menor serà la interferència externa rebuda.
Regles de desacoblament de dispositius:
A. Afegiu els condensadors de desacoblament necessaris a la placa impresa per filtrar els senyals d'interferència a la font d'alimentació i estabilitzar el senyal de la font d'alimentació. En les plaques multicapa, la ubicació dels condensadors de desacoblament generalment no és gaire exigent, però per a les plaques de doble capa, la disposició dels condensadors de desacoblament i el cablejat de la font d'alimentació afectaran directament l'estabilitat de tot el sistema i, de vegades, fins i tot afectaran l'èxit o el fracàs del disseny. B. En el disseny de plaques de doble capa, el corrent generalment ha de ser filtrat pel condensador de filtre abans que el dispositiu l'utilitzi. C. En el disseny de circuits d'alta velocitat, la correcta utilització dels condensadors de desacoblament està relacionada amb l'estabilitat de tota la placa.
Avui dia, moltes plaques de circuit imprès (PCB) ja no són circuits funcionals individuals (circuits digitals o analògics), sinó que estan compostes per una barreja de circuits digitals i analògics. Per tant, cal tenir en compte la interferència mútua entre ells a l'hora de cablejar, especialment la interferència de soroll a la línia de terra.
La freqüència dels circuits digitals és alta i la sensibilitat dels circuits analògics és forta. Per a les línies de senyal, les línies de senyal d'alta freqüència han d'estar tan lluny com sigui possible dels dispositius de circuits analògics sensibles. Per a les línies de terra, tota la PCB només té un node amb el món exterior, de manera que el problema de la terra comuna digital i analògica s'ha de tractar dins de la PCB. Tanmateix, la terra digital i la terra analògica estan realment separades dins de la placa. No estan connectades entre si, sinó que només es troben a la interfície on la PCB es connecta al món exterior (com ara endolls, etc.). La terra digital està lleugerament curtcircuitada amb la terra analògica, tingueu en compte que només hi ha un punt de connexió. També hi ha diferents terres a la PCB, que estan determinades pel disseny del sistema.
Quan es cablegen plaques impreses multicapa, no queden gaires línies inacabades a la capa de línia de senyal. Afegir més capes causarà malbaratament i augmentarà la càrrega de treball de producció, i el cost també augmentarà en conseqüència. Per resoldre aquesta contradicció, podeu considerar el cablejat a la capa elèctrica (terra). Cal considerar primer la capa d'alimentació, seguida de la capa de terra. Perquè és millor preservar la integritat de la formació.
En la connexió a terra (electricitat) de grans superfícies, les potes dels components d'ús comú hi estan connectades. Cal tenir en compte a fons la manipulació de les potes de connexió. Pel que fa al rendiment elèctric, és millor que les pastilles de les potes dels components estiguin completament connectades a la superfície de coure, però hi ha alguns perills ocults en el muntatge de soldadura dels components, com ara: ① La soldadura requereix un escalfador d'alta potència.
② És fàcil causar unions de soldadura virtuals. Per tant, tenint en compte el rendiment elèctric i els requisits del procés, es fa una placa de soldadura en forma de creu, que s'anomena escut tèrmic, comunament coneguda com a placa tèrmica (tèrmica). D'aquesta manera, es pot eliminar la possibilitat d'unions de soldadura virtuals a causa de la dissipació excessiva de calor de la secció transversal durant la soldadura. El sexe es redueix considerablement. El tractament de les potes de la capa d'energia (terra) de les plaques multicapa és el mateix.
En molts sistemes CAD, l'enrutament es determina en funció del sistema de xarxa. Si la malla és massa densa, tot i que augmenta el nombre de canals, els passos són massa petits i la quantitat de dades al camp d'imatge és massa gran. Això inevitablement tindrà requisits més elevats sobre l'espai d'emmagatzematge del dispositiu i també afectarà la velocitat de càlcul dels productes electrònics informàtics. Un gran impacte. Alguns camins no són vàlids, com ara els ocupats pels coixinets de les potes dels components o els ocupats pels forats de muntatge i els forats de muntatge. Una malla massa dispersa i massa pocs canals tindran un gran impacte en la velocitat d'enrutament. Per tant, hi ha d'haver un sistema de malla amb una densitat raonable per suportar el cablejat.
La distància entre les potes d'un component estàndard és de 0.1 polzades (2.54 mm), de manera que la base del sistema de quadrícula generalment s'estableix en 0.1 polzades (2.54 mm) o un múltiple integral inferior a 0.1 polzades, com ara: 0.05 polzades, 0.025 polzades, 0.02 polzades, etc.
Un cop finalitzat el disseny del cablejat, cal comprovar acuradament si el disseny del cablejat compleix amb les normes establertes pel dissenyador. També cal confirmar si les normes establertes satisfan les necessitats del procés de producció de plaques impreses. Les inspeccions generals inclouen els aspectes següents:
(1) Si la distància entre cables i cables, cables i coixinets de components, cables i forats passants, coixinets de components i forats passants, i forats passants i forats passants és raonable i compleix els requisits de producció. (2) Les amplades dels cables d'alimentació i de terra són adequades i els cables d'alimentació i de terra estan fermament acoblats (impedància d'ona baixa)? Hi ha algun lloc a la PCB on es pugui eixamplar el cable de terra? (3) Si s'han pres les millors mesures per a les línies de senyal clau, com ara mantenir-les a la longitud més curta, afegir línies de protecció i separar clarament les línies d'entrada i les línies de sortida. (4) Si les parts del circuit analògic i del circuit digital tenen cables de terra independents. (5) Si els gràfics (com ara icones i etiquetes) afegits a la PCB causaran curtcircuits de senyal. (6) Modificar algunes formes de línia no ideals. (7) S'han afegit línies de procés a la PCB? Si la resistència de soldadura compleix els requisits del procés de producció, si la mida de la resistència de soldadura és adequada i si la marca de caràcter es prem al coixinet del dispositiu per evitar afectar la qualitat del conjunt elèctric. (8) Si la vora del marc exterior de la capa de terra de la font d'alimentació a la placa multicapa està reduïda. Si la làmina de coure de la capa de terra de la font d'alimentació queda exposada a l'exterior de la placa, pot provocar fàcilment un curtcircuit.
Per tal de reduir la diafonia entre línies, cal assegurar-se que l'espaiat entre línies sigui prou gran. Quan l'espaiat entre centres de línia no és inferior a 3 vegades l'amplada de la línia, es pot mantenir el 70% del camp elèctric sense interferències mútues, cosa que s'anomena regla dels 3 W. Si voleu aconseguir un camp elèctric del 98% sense interferències mútues, podeu utilitzar un espaiat de 10 W.
(1) El cablejat del rellotge, el reinici, els senyals superiors a 100M i alguns senyals de bus clau i altres línies de senyal ha de complir el principi de 3W. No hi ha d'haver línies paral·leles llargues a la mateixa capa i a les capes adjacents, i hi ha d'haver el mínim de vies possible a l'enllaç.
(2) El problema del nombre de vies per a senyals d'alta velocitat. Algunes instruccions de dispositius generalment tenen requisits estrictes sobre el nombre de vies per a senyals d'alta velocitat. El principi d'interconnexió és que, excepte per a les vies de fanout de pin necessàries, està estrictament prohibit perforar forats a la capa interior. Per a les vies addicionals, van disposar pistes PCIE 8 de 3.0G i van perforar 4 vies, i no hi va haver cap problema.
(3) La distància central entre els rellotges i els senyals d'alta velocitat de la mateixa capa ha de complir estrictament el principi 3H (H és la distància des de la capa de cablejat fins al pla de reflux); els senyals de les capes adjacents tenen estrictament prohibit superposar-se. Es recomana que també es compleixi el principi 3H. Pel que fa al problema de la diafonia anterior, hi ha eines que es poden comprovar.
Llista de comprovació de revisió de dissenys de PCB de més de 200 unitats
Quant a la llista de verificació del cablejat i el disseny de la PCB, disseny de circuits, caixa, selecció de components electrònics, cable i connector, etc.
Nombre |
| Contingut de les especificacions tècniques | |
1 | Cablejat i disseny de PCB | Criteris d'aïllament del cablejat i disseny de la PCB: aïllament de corrent fort i feble, aïllament de tensió gran i petita, aïllament d'alta i baixa freqüència, aïllament d'entrada i sortida, aïllament analògic digital, aïllament d'entrada i sortida, l'estàndard límit és una diferència d'un ordre de magnitud. Els mètodes d'aïllament inclouen: separació d'espai i separació del cable de terra. | |
2 | Cablejat i disseny de PCB | L'oscil·lador de cristall ha d'estar el més a prop possible del circuit integrat i el cablejat ha de ser més gruixut. | |
3 | Cablejat i disseny de PCB | Connexió a terra de la carcassa de l'oscil·lador de cristall | |
4 | Cablejat i disseny de PCB | Quan el cablejat del rellotge surt a través del connector, els pins del connector s'han d'omplir amb pins de terra al voltant dels pins de la línia del rellotge. | |
5 | Cablejat i disseny de PCB | Deixeu que els circuits analògics i digitals tinguin els seus propis camins d'alimentació i de terra respectivament. Si és possible, l'alimentació i la terra d'aquestes dues parts del circuit s'haurien d'eixamplar tant com sigui possible o s'haurien d'utilitzar capes d'alimentació i de terra separades per reduir la impedància dels bucles d'alimentació i de terra i reduir qualsevol voltatge d'interferència que hi pugui haver. | |
6 | Cablejat i disseny de PCB | La presa de terra analògica i la presa de terra digital de la placa de circuit imprès (PCB) que funcionen per separat es poden connectar en un únic punt a prop del punt de connexió a terra del sistema. Si la tensió d'alimentació és consistent, l'alimentació dels circuits analògics i digitals es pot connectar en un únic punt a l'entrada de la font d'alimentació. Si la tensió d'alimentació és inconsistent, es connecta un condensador d'1~2nf a prop de les dues fonts d'alimentació per proporcionar un camí per al corrent de retorn del senyal entre les dues fonts d'alimentació. | |
7 | Cablejat i disseny de PCB | Si la placa base s'insereix a la placa base, també s'han de separar la font d'alimentació i la terra dels circuits analògics i digitals de la placa base. La terra analògica i la terra digital es connecten a terra al punt de terra de la placa base. La font d'alimentació es connecta en un únic punt a prop del punt de terra del sistema. Si la tensió de la font d'alimentació és consistent, la font d'alimentació dels circuits analògics i digitals es connecta en un únic punt a l'entrada de la font d'alimentació. Si la tensió de la font d'alimentació és inconsistent, es connecta un condensador d'1~2nf a prop de les dues fonts d'alimentació per proporcionar un camí per al corrent de retorn del senyal entre les dues fonts d'alimentació. | |
8 | Cablejat i disseny de PCB | Quan es barregen circuits digitals d'alta, mitjana i baixa velocitat, s'han d'assignar diferents àrees de disseny a la placa de circuits impresos. | |
9 | Cablejat i disseny de PCB | Els circuits analògics de baix nivell i els circuits lògics digitals s'han de separar tant com sigui possible. | |
10 | Cablejat i disseny de PCB | Quan es dissenya una placa de circuit imprès multicapa, el pla d'alimentació ha d'estar a prop del pla de terra i disposat per sota del pla de terra. | |
11 | Cablejat i disseny de PCB | Quan es dissenya una placa impresa multicapa, la capa de cablejat s'ha de disposar adjacent a tot el pla metàl·lic. | |
12 | Cablejat i disseny de PCB | Quan dissenyeu una placa impresa multicapa, separeu el circuit digital i el circuit analògic, i disposeu el circuit digital i el circuit analògic en capes diferents si les condicions ho permeten. Si s'han de disposar a la mateixa planta, el remei es pot aconseguir excavant rases, afegint línies de terra i separant-les. La terra i les fonts d'alimentació analògiques i digitals han d'estar separades i no es poden barrejar. | |
13 | Cablejat i disseny de PCB | Els circuits de rellotge i els circuits d'alta freqüència són les principals fonts d'interferències i radiació. S'han de col·locar per separat i allunyats dels circuits sensibles. | |
14 | Cablejat i disseny de PCB | Presteu atenció a la distorsió de la forma d'ona durant la transmissió de línia llarga | |
15 | Cablejat i disseny de PCB | La millor manera de reduir l'àrea del bucle de les fonts d'interferència i els circuits sensibles és utilitzar parells trenats i cables blindats, trenant la línia de senyal i la línia de terra (o bucle que porta corrent) juntes per minimitzar la distància entre el senyal i la línia de terra (o bucle que porta corrent). | |
16 | Cablejat i disseny de PCB | Augmenteu la distància entre les línies per minimitzar la inductància mútua entre la font d'interferència i la línia induïda. | |
17 | Cablejat i disseny de PCB | Si és possible, feu que la línia de la font d'interferència i la línia induïda estiguin en angle recte (o gairebé en angle recte), cosa que pot reduir considerablement l'acoblament entre les dues línies. | |
18 | Cablejat i disseny de PCB | Augmentar la distància entre línies és la millor manera de reduir l'acoblament capacitiu | |
19 | Cablejat i disseny de PCB | Abans del cablejat formal, el primer punt és classificar les línies. El mètode de classificació principal es basa en el nivell de potència, amb cada nivell de potència de 30 dB dividit en diversos grups. | |
20 | Cablejat i disseny de PCB | Els cables de diferents categories s'han d'agrupar i col·locar per separat. Els cables de categories adjacents també es poden agrupar després de prendre mesures com ara blindar o torçar. La distància mínima entre els arnesos de cables classificats és de 50 a 75 mm. | |
21 | Cablejat i disseny de PCB | Quan es col·loquen resistències, les resistències de control de guany i les resistències de polarització (pull-ups i pull-downs) de l'amplificador, els circuits de pull-up i pull-down i rectificadors d'estabilització de tensió han d'estar el més a prop possible de l'amplificador, els dispositius actius, les seves fonts d'alimentació i la terra per reduir els seus efectes de desacoblament (millorar el temps de resposta transitòria). | |
22 | Cablejat i disseny de PCB | Els condensadors de bypass es col·loquen a prop de l'entrada d'alimentació | |
23 | Cablejat i disseny de PCB | Els condensadors de desacoblament es col·loquen a l'entrada d'alimentació. Tan a prop com sigui possible de cada circuit integrat. | |
24 | Cablejat i disseny de PCB | Característiques bàsiques de la impedància de la placa de circuit impedància (PCB): determinada per la qualitat del coure i l'àrea de la secció transversal. Específicament: 1 unça 0.49 miliohms/unitat d'àrea | |
25 | Cablejat i disseny de PCB | Principis bàsics del cablejat de la placa de circuit imprès (PCB): Augmentar l'espai entre les pistes per reduir la diafonia de l'acoblament capacitiu; Col·locar les línies elèctriques i les línies de terra en paral·lel per optimitzar la capacitança de la PCB; Col·locar les línies d'alta freqüència sensibles lluny de les línies elèctriques d'alt soroll; Eixamplar les línies elèctriques i les línies de terra per reduir la impedància de les línies elèctriques i les línies de terra; | |
26 | Cablejat i disseny de PCB | Separació: utilitzeu la separació física per reduir l'acoblament entre diferents tipus de línies de senyal, especialment les línies d'alimentació i de terra. | |
27 | Cablejat i disseny de PCB | Desacoblament local: desacobleu la font d'alimentació local i el circuit integrat. Utilitzeu un condensador de bypass de gran capacitat entre el port d'entrada d'alimentació i la placa de circuit imprès per filtrar les pulsacions de baixa freqüència i complir els requisits de potència de ràfega. Utilitzeu un condensador de desacoblament entre la font d'alimentació i la terra de cada circuit integrat. Aquests condensadors de desacoblament han d'estar el més a prop possible dels pins. | |
28 | Cablejat i disseny de PCB | Separació del cablejat: Minimitza la diafonia i l'acoblament de soroll entre línies adjacents a la mateixa capa de la PCB. Utilitza l'especificació de 3W per processar les rutes de senyal clau. | |
29 | Cablejat i disseny de PCB | Circuits de protecció i derivació: utilitzeu mesures de protecció de cable de terra bilateral per als senyals clau i assegureu-vos que els dos extrems del circuit de protecció estiguin connectats a terra. | |
30 | Cablejat i disseny de PCB | PCB d'una sola capa: la línia de terra ha de tenir almenys 1.5 mm d'amplada i el canvi d'amplada del pont i la línia de terra s'ha de minimitzar. | |
31 | Cablejat i disseny de PCB | PCB de doble capa: es prefereix el cablejat de quadrícula/matriu de punts de terra i l'amplada s'ha de mantenir per sobre d'1.5 mm. O bé, poseu la terra en un costat i l'alimentació del senyal a l'altre. | |
32 | Cablejat i disseny de PCB | Anell de protecció: utilitzeu el cable de terra per formar un anell per tancar la lògica de protecció per a l'aïllament | |
33 | Cablejat i disseny de PCB | Capacitància de PCB: La capacitància de PCB es genera en plaques multicapa a causa de la fina capa d'aïllament entre la superfície d'alimentació i la terra. Els seus avantatges són una resposta de freqüència molt alta i una baixa inductància en sèrie distribuïda uniformement per tota la superfície o línia. És equivalent a un condensador de desacoblament distribuït uniformement per tota la placa. | |
34 | Cablejat i disseny de PCB | Circuits d'alta velocitat i circuits de baixa velocitat: els circuits d'alta velocitat han d'estar a prop del pla de terra i els circuits de baixa velocitat han d'estar a prop del pla de potència. | |
35 | Cablejat i disseny de PCB | Les direccions d'encaminament de les capes adjacents són estructures ortogonals, evitant l'encaminament de diferents línies de senyal en la mateixa direcció en capes adjacents per reduir la diafonia entre capes innecessària; quan aquesta situació és difícil d'evitar a causa de les limitacions de l'estructura de la placa (com ara alguns plans posteriors), especialment quan la velocitat del senyal és alta, considereu l'ús de plans de terra per aïllar cada capa de cablejat i l'ús de línies de senyal de terra per aïllar cada línia de senyal; | |
36 | Cablejat i disseny de PCB | No es permet que un extrem del cablejat suri a l'aire per evitar l'"efecte antena". | |
37 | Cablejat i disseny de PCB | Regles de comprovació de la coincidència d'impedància: l'amplada del cablejat de la mateixa malla ha de ser consistent. El canvi d'amplada de línia provocarà una impedància característica desigual de la línia. Quan la velocitat de transmissió és alta, es produirà una reflexió. Cal evitar aquesta situació en el disseny. En determinades condicions, pot ser impossible evitar el canvi d'amplada de línia i s'ha de minimitzar la longitud efectiva de la part inconsistent del mig. | |
38 | Cablejat i disseny de PCB | Eviteu que les línies de senyal formin autobucles entre diferents capes, cosa que provocarà interferències de radiació. | |
39 | Cablejat i disseny de PCB | Regla de línia curta: Mantingueu el cablejat el més curt possible, especialment per a línies de senyal importants, com ara les línies de rellotge, i assegureu-vos de col·locar els seus oscil·ladors molt a prop del dispositiu. | |
40 | Cablejat i disseny de PCB | Regles de bisellatge: el disseny de PCB ha d'evitar angles aguts i angles rectes, que causaran radiació innecessària i un rendiment deficient del procés. L'angle entre totes les línies ha de ser superior a 135 graus. | |
41 | Cablejat i disseny de PCB | Els cables des del coixinet del condensador del filtre fins al coixinet de connexió s'han de connectar amb cables de 0.3 mm de gruix i la longitud d'interconnexió ha de ser ≤1.27 mm. | |
42 | Cablejat i disseny de PCB | Generalment, la part d'alta freqüència es configura a la interfície per reduir la longitud del cablejat. Al mateix temps, també s'ha de tenir en compte la divisió del pla de terra d'alta/baixa freqüència. Normalment, la terra dels dos es divideix i després es connecta en un únic punt a la interfície. | |
43 | Cablejat i disseny de PCB | Per a zones amb vies denses, cal tenir cura d'evitar connectar les zones buides de la font d'alimentació i les capes de terra entre si, dividint així la capa plana i destruint la integritat de la capa plana, cosa que al seu torn augmenta l'àrea del bucle de la línia de senyal a la capa de terra. | |
44 | Cablejat i disseny de PCB | El principi de projecció de capes d'alimentació sense superposició: per a plaques PCB amb més de dues capes (incloses), les diferents capes d'alimentació han d'evitar la superposició en l'espai, principalment per reduir la interferència entre diferents fonts d'alimentació, especialment entre fonts d'alimentació amb grans diferències de voltatge. Cal evitar el problema de la superposició dels plans d'alimentació. Si és difícil d'evitar, considereu l'ús d'una capa de terra al mig. | |
45 | Cablejat i disseny de PCB | Regla dels 3 W: Per reduir la diafonia entre línies, l'espaiat entre línies ha de ser prou gran. Quan la distància central de les línies no és inferior a 3 vegades l'amplada de la línia, es pot evitar que el 70% dels camps elèctrics interfereixin entre si. Si el 98% dels camps elèctrics no interfereixen entre si, es pot utilitzar la regla dels 10 W. | |
46 | Cablejat i disseny de PCB | Regla dels 20H: Prenent un H (el gruix dielèctric entre la font d'alimentació i el terra) com a unitat, si la contracció cap a dins és de 20H, el 70% del camp elèctric pot estar confinat a la vora del terra, i si la contracció cap a dins és de 1000H, el 98% del camp elèctric pot estar confinat. | |
47 | Cablejat i disseny de PCB | Regla 50-50: la regla per seleccionar el nombre de capes d'una placa de circuit imprès, és a dir, si la freqüència de rellotge arriba als 5 MHz o el temps de pujada del pols és inferior a 5 ns, la placa PCB ha d'utilitzar una placa multicapa. Si s'utilitza una placa de doble capa, és millor utilitzar un costat de la placa de circuit imprès com a pla de terra complet. | |
48 | Cablejat i disseny de PCB | Criteris de partició de PCB de senyal mixt: 1 Particioneu la PCB en parts analògiques i digitals independents; 2 Col·loqueu el convertidor A/D a través de la partició; 3 No dividiu la terra, establiu una terra unificada sota les parts analògiques i digitals de la placa de circuit; 4 En totes les capes de la placa de circuit, els senyals digitals només es poden encaminar a la part digital de la placa de circuit, i els senyals analògics només es poden encaminar a la part analògica de la placa de circuit; 5 Realitzeu la segmentació de la font d'alimentació analògica i la font d'alimentació digital; 6 L'encaminament no pot creuar l'espai entre les superfícies de la font d'alimentació dividida; 7 La línia de senyal que ha de creuar l'espai entre les fonts d'alimentació dividides ha d'estar situada a la capa de cablejat al costat de la gran àrea de terra; 8 Analitzeu la ruta i el mètode reals del corrent de terra de retorn; | |
49 | Cablejat i disseny de PCB | Les plaques multicapa són millors mesures de disseny de protecció EMC a nivell de placa i es recomanen. | |
50 | Cablejat i disseny de PCB | El circuit de senyal i el circuit d'alimentació tenen els seus propis cables de terra independents i, finalment, estan connectats a terra en un punt. Els dos no haurien de tenir un cable de terra comú. | |
51 | Cablejat i disseny de PCB | El cable de terra de retorn del senyal utilitza un bucle de terra independent de baixa impedància, i el xassís o el marc estructural no es poden utilitzar com a bucle. | |
52 | Cablejat i disseny de PCB | Quan l'equip d'ona mitjana i curta està connectat a terra, el cable de terra <1/4λ; si no es pot complir el requisit, el cable de terra no pot ser un múltiple senar d'1/4λ. | |
53 | Cablejat i disseny de PCB | Els cables de terra dels senyals forts i febles s'han de disposar per separat, i cadascun s'ha de connectar a la xarxa de terra en un sol punt. | |
54 | Cablejat i disseny de PCB | Generalment, hi hauria d'haver almenys tres cables de terra separats a l'equip: un és el cable de terra del circuit de baix nivell (anomenat cable de terra del senyal), un és el cable de terra del relé, del motor i del circuit d'alt nivell (anomenat cable de terra d'interferència o cable de terra de soroll); l'altre és quan l'equip utilitza alimentació de CA, el cable de terra de seguretat de la font d'alimentació ha d'estar connectat al cable de terra del xassís, el xassís i la caixa d'endolls estan aïllats, però els dos són iguals en un punt, i finalment tots els cables de terra estan reunits en un punt per a la connexió a terra. El circuit de l'interruptor està connectat a terra en un sol punt al punt de corrent màxim. Quan f <1MHz, un punt està connectat a terra; quan f> 10MHz, diversos punts estan connectats a terra; quan 1MHz | |
55 | Cablejat i disseny de PCB | Pautes per evitar bucles de terra: Les línies elèctriques s'han de col·locar paral·leles a la línia de terra. | |
56 | Cablejat i disseny de PCB | El dissipador de calor s'ha de connectar a la presa de terra d'alimentació, a la presa de terra de blindatge o a la presa de terra de protecció de la placa única (es prefereix la presa de terra de blindatge o la presa de terra de protecció) per reduir la interferència de radiació. | |
57 | Cablejat i disseny de PCB | La terra digital i la terra analògica estan separades i la línia de terra s'eixampla | |
58 | Cablejat i disseny de PCB | Quan barregeu velocitat alta, mitjana i baixa, presteu atenció a les diferents àrees de disseny. | |
59 | Cablejat i disseny de PCB | Línia especialitzada de zero volt, amplada de ruta de la línia elèctrica ≥1 mm | |
60 | Cablejat i disseny de PCB | La línia d'alimentació i la línia de terra han d'estar el més a prop possible, i l'alimentació i la terra de tota la placa de circuit imprès s'han de distribuir en forma de "pou" per equilibrar el corrent de la línia de distribució. | |
61 | Cablejat i disseny de PCB | Escriviu la línia de la font d'interferència i la línia detectada en angle recte tant com sigui possible | |
62 | Cablejat i disseny de PCB | Classifiqueu per potència, els cables de diferents categories s'han d'agrupar per separat i la distància entre els feixos de cables col·locats per separat ha de ser de 50-75 mm. | |
63 | Cablejat i disseny de PCB | En situacions d'alta demanda, el conductor interior ha de tenir una envolta completa de 360° i s'ha d'utilitzar un connector coaxial per garantir la integritat del blindatge del camp elèctric. | |
64 | Cablejat i disseny de PCB | Placa multicapa: la capa d'alimentació i la capa de terra han de ser adjacents. Els senyals d'alta velocitat s'han de col·locar a prop del pla de terra i els senyals no crítics s'han de col·locar a prop del pla d'alimentació. | |
65 | Cablejat i disseny de PCB | Font d'alimentació: Quan el circuit requereixi diverses fonts d'alimentació, separeu cada font d'alimentació amb terra. | |
66 | Cablejat i disseny de PCB | Via: Quan s'utilitzen senyals d'alta velocitat, les vies generen una inductància d'1-4nH i una capacitança de 0.3-0.8pF. Per tant, les vies dels canals d'alta velocitat han de ser tan petites com sigui possible. Assegureu-vos que el nombre de vies per a les línies paral·leles d'alta velocitat sigui consistent. | |
67 | Cablejat i disseny de PCB | Stub: Eviteu utilitzar stub en línies de senyal d'alta freqüència i sensibles. | |
68 | Cablejat i disseny de PCB | Disposició del senyal en estrella: eviteu utilitzar-lo en línies de senyal d'alta velocitat i sensibles | |
69 | Cablejat i disseny de PCB | Disposició del senyal radiant: eviteu utilitzar-lo per a línies d'alta velocitat i sensibles, manteniu l'amplada de la ruta del senyal sense canvis i no feu que les vies que passen pel pla d'alimentació i el terra siguin massa denses. | |
70 | Cablejat i disseny de PCB | Àrea del bucle de terra: Mantenir la ruta del senyal i la seva línia de retorn de terra a prop ajudarà a minimitzar el bucle de terra | |
71 | Cablejat i disseny de PCB | Generalment, el circuit de rellotge es disposa al centre de la placa PCB o en una posició ben connectada a terra, de manera que el rellotge estigui el més a prop possible del microprocessador i els cables es mantinguin el més curts possible, mentre que l'oscil·lador de cristall de quars només està connectat a terra a la carcassa. | |
72 | Cablejat i disseny de PCB | Per millorar encara més la fiabilitat del circuit de rellotge, l'àrea del rellotge es pot tancar i aïllar amb una línia de terra, i l'àrea de terra sota l'oscil·lador de cristall es pot augmentar per evitar la col·locació d'altres línies de senyal; | |
73 | Cablejat i disseny de PCB | El principi de la disposició dels components és dividir la part del circuit analògic de la part del circuit digital, dividir el circuit d'alta velocitat del circuit de baixa velocitat, dividir el circuit d'alta potència del circuit de petit senyal, dividir el component de soroll del component sense soroll i, alhora, intentar escurçar els cables entre els components per minimitzar l'acoblament d'interferències entre ells. | |
74 | Cablejat i disseny de PCB | La placa de circuit està dividida en zones segons la funció, i els cables de terra de cada circuit de zona estan connectats en paral·lel i connectats a terra en un punt. Quan hi ha diverses unitats de circuit a la placa de circuit, cada unitat ha de tenir un retorn de línia de terra independent i cada unitat ha d'estar connectada a la terra comuna en un punt centralitzat. Les plaques d'una sola cara i de dues cares utilitzen una font d'alimentació d'un sol punt i una connexió a terra d'un sol punt. | |
75 | Cablejat i disseny de PCB | Les línies de senyal importants han de ser tan curtes i gruixudes com sigui possible, i s'ha d'afegir una presa de terra de protecció a banda i banda. Quan calgui conduir el senyal cap a fora, s'ha de conduir a través d'un cable pla, i la "línia de terra-senyal-línia de terra" s'ha d'utilitzar de manera espaiada. | |
76 | Cablejat i disseny de PCB | Els circuits d'interfície d'E/S i els circuits d'alimentació han d'estar el més a prop possible de la vora de la placa impresa. | |
77 | Cablejat i disseny de PCB | A més del circuit de rellotge, intenteu evitar l'encaminament per sota de dispositius i circuits sensibles al soroll. | |
78 | Cablejat i disseny de PCB | Quan la placa de circuits impresos té interfícies de dades d'alta velocitat com ara PCI i ISA, cal parar atenció a la disposició gradual de la placa de circuits segons la freqüència del senyal, és a dir, començant per la interfície de ranura, el circuit d'alta freqüència, el circuit de mitjana freqüència i el circuit de baixa freqüència es disposen en seqüència, de manera que el circuit propens a interferències estigui allunyat de la interfície de dades. | |
79 | Cablejat i disseny de PCB | Com més curt sigui el cable de senyal del circuit imprès, millor. El més llarg no ha de superar els 25 cm i el nombre de vies ha de ser el més petit possible. | |
80 | Cablejat i disseny de PCB | Quan la línia de senyal hagi de girar, utilitzeu cablejat de línia plegada de 45 graus o en arc, eviteu utilitzar línia plegada de 90 graus per reduir la reflexió dels senyals d'alta freqüència. | |
81 | Cablejat i disseny de PCB | Eviteu els plecs de 90 graus en el cablejat per reduir l'emissió de soroll d'alta freqüència | |
82 | Cablejat i disseny de PCB | Presteu atenció al cablejat de l'oscil·lador de cristall. Mantingueu els pins de l'oscil·lador de cristall i del microcontrolador el més a prop possible, aïlleu la zona del rellotge amb un cable de terra i connecteu a terra i fixeu la carcassa de l'oscil·lador de cristall. | |
83 | Cablejat i disseny de PCB | Separació raonable de la placa de circuit, com ara senyals forts i febles, senyals digitals i analògics. Mantingueu les fonts d'interferència (com ara motors, relés) i els components sensibles (com ara microcontroladors) tan lluny com sigui possible. | |
84 | Cablejat i disseny de PCB | Aïlleu l'àrea digital de l'àrea analògica amb el cable de terra, separeu la terra digital i la terra analògica i, finalment, connecteu-ho a la terra d'alimentació en un punt. El cablejat dels xips A/D i D/A també segueix aquest principi. El fabricant ha tingut en compte aquest requisit a l'hora d'assignar els pins dels xips A/D i D/A. | |
85 | Cablejat i disseny de PCB | Els cables de terra del microcontrolador i dels dispositius d'alta potència s'han de connectar a terra per separat per reduir les interferències mútues. Els dispositius d'alta potència s'han de col·locar a la vora de la placa de circuit tant com sigui possible. | |
86 | Cablejat i disseny de PCB | Quan connecteu el cablejat, minimitzeu l'àrea del bucle per reduir el soroll inductiu | |
87 | Cablejat i disseny de PCB | Quan es connecta el cable, la línia d'alimentació i la línia de terra han de ser tan gruixudes com sigui possible. A més de reduir la caiguda de tensió, és més important reduir el soroll d'acoblament. | |
88 | Cablejat i disseny de PCB | Els dispositius IC s'han de soldar directament a la placa de circuit tant com sigui possible, i els sòcols IC s'han d'utilitzar menys. | |
89 | Cablejat i disseny de PCB | El punt de referència generalment s'ha de fixar a la intersecció de les línies de la vora esquerra i inferior (o a la intersecció de les línies d'extensió) o al primer pad del connector de la placa de circuit imprès. | |
90 | Cablejat i disseny de PCB | Es recomana una quadrícula de 25 mil·límetres per al disseny | |
91 | Cablejat i disseny de PCB | La connexió total és el més curta possible i la línia de senyal clau és la més curta | |
92 | Cablejat i disseny de PCB | Els components del mateix tipus han de ser consistents en la direcció X o Y. Els components discrets polars del mateix tipus també han de procurar ser consistents en la direcció X o Y per facilitar la producció i la depuració; | |
93 | Cablejat i disseny de PCB | La col·locació dels components ha de ser convenient per a la depuració i el manteniment. Els components petits no es poden col·locar al costat de components grans. Hi ha d'haver prou espai al voltant dels components que cal depurar. Hi ha d'haver prou espai per escalfar els components per facilitar la dissipació de la calor. Els termistors s'han de mantenir allunyats dels components de calefacció. | |
94 | Cablejat i disseny de PCB | La distància entre components duals en línia ha de ser > 2 mm. La distància entre BGA i components adjacents ha de ser > 5 mm. La distància entre components SMD petits, com ara resistències i condensadors, ha de ser > 0.7 mm. El costat exterior del pad del component SMD i el costat exterior del pad del component endollable adjacent ha de ser > 2 mm. Els components endollables no es poden col·locar a menys de 5 mm al voltant del component de crimpat. Els components endollables no es poden col·locar a menys de 5 mm al voltant de la superfície de soldadura. | |
95 | Cablejat i disseny de PCB | El condensador de desacoblament del circuit integrat ha d'estar el més a prop possible del pin d'alimentació del xip, amb la freqüència més alta com a principi. Feu que el bucle entre aquest i la font d'alimentació i la terra sigui el més curt possible. | |
96 | Cablejat i disseny de PCB | Els condensadors de bypass han d'estar distribuïts uniformement al voltant del circuit integrat. | |
97 | Cablejat i disseny de PCB | A l'hora de col·locar els components, els components que utilitzen la mateixa font d'alimentació s'han de col·locar junts tant com sigui possible, per tal de facilitar la futura divisió de la font d'alimentació. | |
98 | Cablejat i disseny de PCB | La col·locació de resistències i condensadors per a l'adaptació d'impedància s'ha d'organitzar raonablement d'acord amb les seves propietats. | |
99 | Cablejat i disseny de PCB | La disposició dels condensadors i les resistències d'adaptació ha de ser clarament diferenciada. Per a l'adaptació de terminals de múltiples càrregues, s'han de col·locar a l'extrem més allunyat del senyal per a l'adaptació. | |
100 | Cablejat i disseny de PCB | Quan es col·loca la resistència d'adaptació, ha d'estar a prop de l'extrem de conducció del senyal i la distància generalment no ha de ser superior a 500 mil. | |
101 | Cablejat i disseny de PCB | Ajusteu els caràcters. No es poden col·locar tots els caràcters al disc. Per garantir que la informació del caràcter es pugui veure clarament després del muntatge, tots els caràcters han de ser coherents en la direcció X o Y. La mida dels caràcters i la serigrafia han de ser uniformes. | |
102 | Cablejat i disseny de PCB | Les línies de senyal clau tenen prioritat: la font d'alimentació, els senyals analògics petits, els senyals d'alta velocitat, els senyals de rellotge i els senyals de sincronització tenen prioritat per al cablejat; | |
103 | Cablejat i disseny de PCB | Regla del mínim de bucle: és a dir, l'àrea del bucle formada per la línia de senyal i el seu bucle ha de ser el més petita possible. Com més petita sigui l'àrea del bucle, menys radiació externa i menys interferències externes. En el disseny de plaques de doble capa, quan es deixa prou espai per a la font d'alimentació, la part restant s'ha d'omplir amb terra de referència i s'han d'afegir algunes vies necessàries per connectar eficaçment els senyals de doble cara. Per a alguns senyals clau, s'ha d'utilitzar l'aïllament de terra tant com sigui possible. Per a alguns dissenys amb freqüències més altes, s'han de tenir en compte especialment altres bucles de senyal planars. Es recomana utilitzar plaques multicapa. | |
104 | Cablejat i disseny de PCB | Regla del cable de terra més curt: Intenteu escurçar i engruixir el cable de terra (especialment per a circuits d'alta freqüència). Per a circuits que funcionen a diferents nivells, no es poden utilitzar cables de terra comuns llargs. | |
105 | Cablejat i disseny de PCB | Si el circuit intern s'ha de connectar a la carcassa metàl·lica, s'ha d'utilitzar una connexió a terra d'un sol punt per evitar que el corrent de descàrrega flueixi pel circuit intern. | |
106 | Cablejat i disseny de PCB | Els components sensibles a les interferències electromagnètiques s'han de blindar per aïllar-los dels components o línies que poden generar interferències electromagnètiques. Si aquestes línies han de passar pels components, s'han d'utilitzar en un angle de 90°. | |
107 | Cablejat i disseny de PCB | La capa de cablejat s'ha de disposar adjacent a tot el pla metàl·lic. Aquesta disposició serveix per produir un efecte de cancel·lació de flux. | |
108 | Cablejat i disseny de PCB | Es formen molts bucles entre els punts de connexió a terra. El diàmetre d'aquests bucles (o la distància entre els punts de connexió a terra) ha de ser inferior a 1/20 de la longitud d'ona de freqüència més alta. | |
109 | Cablejat i disseny de PCB | La línia d'alimentació i la línia de terra d'una placa d'una o dues cares han d'estar el més a prop possible. La millor manera és col·locar la línia d'alimentació a un costat de la placa impresa i la línia de terra a l'altre costat de la placa impresa, superposant-se, cosa que minimitzarà la impedància de la font d'alimentació. | |
110 | Cablejat i disseny de PCB | L'encaminament del senyal (especialment els senyals d'alta freqüència) ha de ser el més curt possible | |
111 | Cablejat i disseny de PCB | La distància entre els dos conductors ha de complir amb les disposicions de les especificacions de disseny de seguretat elèctrica, i la diferència de voltatge no ha de superar la tensió de ruptura de l'aire i el medi aïllant entre ells, ja que en cas contrari es produirà un arc. En el temps de 0.7 ns a 10 ns, el corrent d'arc arribarà a desenes d'A, de vegades fins i tot més de 100 amperes. L'arc continuarà fins que els dos conductors es toquin i facin un curtcircuit o el corrent sigui massa baix per mantenir l'arc. Exemples de possibles arcs de punta inclouen mans o objectes metàl·lics, així que cal tenir cura d'identificar-los durant el disseny. | |
112 | Cablejat i disseny de PCB | Afegiu un pla de terra a prop de la placa de doble cara i connecteu el pla de terra al punt de terra del circuit a la distància més curta. | |
113 | Enrutament i disseny de PCB | Assegureu-vos que cada punt d'entrada de cable estigui a menys de 40 mm (1.6 polzades) del terra del xassís. | |
114 | Enrutament i disseny de PCB | Connecteu la carcassa del connector i la carcassa metàl·lica de l'interruptor a la presa de terra del xassís. | |
115 | Enrutament i disseny de PCB | Col·loqueu un anell protector conductor ample al voltant del teclat de membrana i connecteu el perímetre exterior de l'anell al xassís metàl·lic, o si més no al xassís metàl·lic a les quatre cantonades. No connecteu l'anell protector a la presa de terra de la placa de circuit imprès. | |
116 | Cablejat i disseny de PCB | Utilitzeu PCB multicapa: en comparació amb PCB de doble cara, el pla de terra i el pla d'alimentació i l'espai entre línies de senyal i línies de terra disposats de manera estreta poden reduir la impedància del mode comú i l'acoblament inductiu a 1/10 a 1/100 de PCB de doble cara. Intenteu col·locar cada capa de senyal a prop d'una capa d'alimentació o d'una capa de terra. | |
117 | Enrutament i disseny de PCB | Per a PCB d'alta densitat amb components a les superfícies superior i inferior, connexions molt curtes i molts farciments, utilitzeu traces de capa interna. La majoria de les traces de senyal i els plans d'alimentació i de terra es troben a les capes internes, actuant així com una gàbia de Faraday amb blindatge. | |
118 | Enrutament i disseny de PCB | Col·loca tots els connectors en un costat de la placa sempre que sigui possible. | |
119 | Cablejat i disseny de PCB | Col·loqueu una presa de terra ampla del xassís o una presa de terra poligonal a totes les capes de la PCB per sota dels connectors que surten del xassís (que són fàcilment colpejats directament per ESD) i connecteu-los entre si amb vies cada aproximadament 13 mm. | |
120 | Cablejat i disseny de PCB | Quan munteu la placa de circuit imprès (PCB), no apliqueu cap soldadura als forats de muntatge de les capes superior o inferior. Utilitzeu cargols amb volanderes incorporades per aconseguir un contacte proper entre la PCB i el xassís/blindatge metàl·lic o el suport del pla de terra. | |
121 | Cablejat i disseny de PCB | Entre la presa de terra del xassís i la presa de terra del circuit a cada capa, configureu la mateixa "zona d'aïllament"; si és possible, manteniu la distància d'espaiat a 0.64 mm (0.025 polzades). | |
122 | Cablejat i disseny de PCB | Establiu una connexió a terra en anell al voltant del circuit per evitar interferències ESD: 1 Col·loqueu una ruta de connexió a terra en anell al voltant de tota la placa de circuit; 2 L'amplada de la connexió a terra en anell per a totes les capes és >2.5 mm (0.1 polzades); 3 Utilitzeu vies per connectar la connexió a terra anular cada 13 mm (0.5 polzades); 4 Connecteu la connexió a terra anular a la connexió a terra comuna del circuit multicapa; 5 Per a plaques de doble cara instal·lades en un xassís metàl·lic o dispositiu de blindatge, la connexió a terra anular ha d'estar connectada a la connexió a terra comuna del circuit; 6 Per a circuits de doble cara no blindats, la connexió a terra anular està connectada a la connexió a terra del xassís. No s'aplica cap resistència de soldadura a la connexió a terra anular perquè la connexió a terra anular pugui actuar com una vareta de descàrrega ESD. Es col·loca un espai d'almenys 0.5 mm d'amplada (0.020 polzades) en algun lloc de la connexió a terra anular (totes les capes) per evitar la formació d'un gran bucle de connexió a terra; 7 Si la placa de circuit no es col·loca en un xassís metàl·lic o un dispositiu de blindatge, no s'ha d'aplicar resistència de soldadura als cables de terra superior i inferior del xassís de la placa de circuit, ja que poden actuar com a varetes de descàrrega per a arcs ESD. | |
123 | Cablejat i disseny de PCB | A la zona que pot ser afectada directament per ESD, s'ha de col·locar una línia de terra a prop de cada línia de senyal. | |
124 | Cablejat i disseny de PCB | Els circuits susceptibles a ESD s'han de col·locar al mig de la PCB per reduir la possibilitat de ser tocats. | |
125 | Cablejat i disseny de PCB | Quan la longitud de la línia de senyal és superior a 300 mm (12 polzades), s'ha de col·locar una línia de terra en paral·lel. | |
126 | Cablejat i disseny de PCB | Criteris de connexió per als forats de muntatge: es pot connectar a la presa de terra comuna del circuit o aïllar-se'n. 1 Quan s'hagi d'utilitzar el suport metàl·lic amb un dispositiu o xassís de blindatge metàl·lic, s'ha d'utilitzar una resistència de 0 Ω per aconseguir la connexió. 2. Determineu la mida del forat de muntatge per aconseguir una instal·lació fiable del suport metàl·lic o de plàstic. Utilitzeu coixinets grans a les capes superior i inferior del forat de muntatge. No utilitzeu resistència de soldadura al coixinet inferior i assegureu-vos que el coixinet inferior no estigui soldat mitjançant el procés de soldadura per ona. | |
127 | Cablejat i disseny de PCB | Es prohibeix la col·locació en paral·lel de línies de senyal protegides i línies de senyal no protegides. | |
128 | Cablejat i disseny de PCB | Les regles de cablejat per a les línies de senyal de reinici, interrupció i control: 1. Utilitzeu filtratge d'alta freqüència; 2. Mantingueu-vos allunyats dels circuits d'entrada i sortida; 3. Mantingueu-vos allunyats de la vora de la placa de circuit. | |
129 | Cablejat i disseny de PCB | La placa de circuit del xassís no està instal·lada en la posició d'obertura ni en la costura interna. | |
130 | Cablejat i disseny de PCB | La placa de circuit més sensible a l'electricitat estàtica es col·loca al mig, on els humans no la poden tocar fàcilment; el dispositiu sensible a l'electricitat estàtica es col·loca al mig de la placa de circuit, on els humans no la poden tocar fàcilment. | |
131 | Cablejat i disseny de PCB | Criteris d'unió entre dos blocs metàl·lics: 1. La cinta d'unió sòlida és millor que la cinta d'unió teixida; 2. La zona d'unió no està humida ni entollada d'aigua; 3. Utilitzeu diversos conductors per connectar els plans de terra o les reixes de terra de totes les plaques de circuit del xassís; 4. Assegureu-vos que l'amplada del punt d'unió i la junta sigui superior a 5 mm. | |
132 | Disseny de circuits | Acoblament de potes del filtre de senyal: Per a cada font d'alimentació d'amplificador analògic, cal afegir un condensador de desacoblament entre la connexió més propera al circuit i l'amplificador. Per als circuits integrats digitals, els condensadors de desacoblament s'afegeixen en grups. Instal·leu un bypass de condensador a les escombretes dels motors i generadors, connecteu els filtres RC en sèrie a cada branca de bobinatge i afegiu un filtre de pas baix a l'entrada de la font d'alimentació per suprimir les interferències. El filtre s'ha d'instal·lar el més a prop possible del dispositiu que es filtra i utilitzeu cables curts i blindats com a medi d'acoblament. Tots els filtres han d'estar blindats i els cables d'entrada i de sortida han d'estar aïllats. | |
133 | Disseny de circuits | Cada placa funcional ha d'especificar els requisits per al rang de fluctuació de voltatge, ondulació, soroll, taxa d'ajust de càrrega, etc. de la font d'alimentació. La font d'alimentació secundària ha de complir els requisits anteriors quan arribi a la placa funcional després de la transmissió. | |
134 | Disseny de circuits | El circuit amb característiques de font de radiació s'ha d'instal·lar en una pantalla metàl·lica per minimitzar les interferències transitòries. | |
135 | Disseny de circuits | Afegir dispositius de protecció a l'entrada del cable | |
136 | Disseny de circuits | Cada pin d'alimentació del circuit integrat ha d'afegir condensadors de bypass (normalment 104) i condensadors de suavització (10uF~100uF) a terra. Els pins d'alimentació de cada cantonada del circuit integrat de gran àrea també han d'afegir condensadors de bypass i condensadors de suavització. | |
137 | Disseny de circuits | Criteris de desajust d'impedància per a la selecció de filtres: per a fonts de soroll de baixa impedància, el filtre ha de ser d'alta impedància (inductància en sèrie gran); per a fonts de soroll d'alta impedància, el filtre ha de ser de baixa impedància (capacitància paral·lela gran) | |
138 | Disseny de circuits | La carcassa del condensador, els terminals dels cables auxiliars, els pols positiu i negatiu i les plaques de circuit han d'estar completament aïllats. | |
139 | Disseny de circuits | El connector del filtre ha d'estar ben connectat a terra i el filtre de carcassa metàl·lica utilitza connexió a terra superficial. | |
140 | Disseny de circuits | Tots els pins del connector del filtre han d'estar filtrats | |
141 | Disseny de circuits | En el disseny de compatibilitat electromagnètica dels circuits digitals, s'ha de considerar l'amplada de banda determinada pels flancs de pujada i baixada dels polsos digitals en lloc de la freqüència de repetició dels polsos digitals. L'amplada de banda de disseny de la placa de circuit imprès del senyal digital quadrat s'estableix a 1/πtr, i normalment es considera la multiplicació per deu d'aquesta amplada de banda. | |
142 | Disseny de circuits | Utilitzeu el disparador RS com a memòria intermèdia entre el botó de control del dispositiu i el circuit electrònic del dispositiu. | |
143 | Disseny de circuits | La reducció de la impedància d'entrada de les línies sensibles redueix eficaçment la possibilitat d'introduir interferències. | |
144 | Disseny de circuits | Filtre LC Entre la font d'alimentació de baixa impedància de sortida i el circuit digital d'alta impedància, cal un filtre LC per garantir l'adaptació d'impedància del bucle. | |
145 | Disseny de circuits | Filtre LC Entre la font d'alimentació de baixa impedància de sortida i el circuit digital d'alta impedància, cal un filtre LC per garantir l'adaptació d'impedància del bucle. | |
145 | Disseny de circuits | Circuit de calibratge de tensió: s'han d'afegir condensadors de desacoblament (com ara 0.1 μF) als extrems d'entrada i sortida, i el valor de selecció del condensador de bypass segueix l'estàndard de 10 μF/A. | |
146 | Disseny de circuits | Terminació del senyal: L'adaptació d'impedància entre la font i la destinació d'un circuit d'alta freqüència és molt important. Una adaptació incorrecta provocarà retroalimentació del senyal i oscil·lació amortida. Un excés d'energia de radiofreqüència causarà problemes d'EMI. En aquest moment, cal considerar l'ús de la terminació del senyal. | |
147 | Disseny de circuits | Circuit de la MCU: | |
148 | Disseny de circuits | Per a circuits integrats a petita escala amb menys de 10 sortides, quan la freqüència de funcionament és ≤50MHZ, s'ha de connectar almenys un condensador de filtre de 0.1µF. Quan la freqüència de funcionament és ≥50MHZ, cada pin d'alimentació està equipat amb un condensador de filtre de 0.1µF; | |
149 | Disseny de circuits | Per a circuits integrats de mitjana i gran escala, cada pin d'alimentació està equipat amb un condensador de filtre de 0.1 uF. Per a circuits amb una gran quantitat de redundància de pins d'alimentació, el nombre de condensadors també es pot calcular segons el nombre de pins de sortida, i s'equipa un condensador de filtre de 0.1 uF per cada 5 sortides. | |
150 | Disseny de circuits | Per a zones sense dispositius actius, cal connectar com a mínim un condensador de filtre de 0.1 uF per cada 6 cm². | |
151 | Disseny de circuits | Per a circuits d'ultraalta freqüència, cada pin d'alimentació està equipat amb un condensador de filtre de 1000 pf. Per a circuits amb una gran redundància de pins d'alimentació, el nombre de condensadors coincidents també es pot calcular segons el nombre de pins de sortida, amb un condensador de filtre de 1000 pf per cada 5 sortides. | |
152 | Disseny de circuits | Els condensadors d'alta freqüència han d'estar el més a prop possible dels pins d'alimentació del circuit integrat. | |
153 | Disseny de circuits | Almenys un condensador de filtre de 0.1 uF està connectat a cada 5 condensadors de filtre d'alta freqüència; | |
154 | Disseny de circuits | Almenys dos condensadors de filtre de baixa freqüència de 47 uF estan connectats a cada 5 a 10 uF; | |
155 | Disseny de circuits | Cal connectar com a mínim un condensador de filtre de baixa freqüència de 220 uF o 470 uF cada 100 cm2; | |
156 | Disseny de circuits | Cal configurar com a mínim dos condensadors de 220 uF o 470 uF al voltant de cada presa de corrent del mòdul. Si l'espai ho permet, cal augmentar el nombre de condensadors adequadament; | |
157 | Disseny de circuits | Criteris d'aïllament d'impulsos i transformadors: la xarxa d'impulsos i el transformador han d'estar aïllats. El transformador només es pot connectar a la xarxa d'impulsos de desacoblament i la línia de connexió ha de ser el més curta possible. | |
158 | Disseny de circuits | Durant el procés d'obertura i tancament d'interruptors i tancadors, per evitar interferències d'arc, es poden connectar xarxes RC simples i xarxes inductives, i es pot afegir a aquests circuits un rectificador d'alta resistència o una resistència de càrrega. Si això no funciona, es poden blindar els cables d'entrada i sortida. A més, es poden connectar condensadors de forat passant a aquests circuits. | |
159 | Disseny de circuits | Les funcions dels condensadors de desacoblament i filtratge s'han d'analitzar segons el diagrama del circuit equivalent d'alta freqüència. | |
160 | Disseny de circuits | Cal utilitzar circuits de filtratge adequats a la introducció de la font d'alimentació de cada placa funcional per filtrar al màxim el soroll de mode diferencial i el soroll de mode comú. La terra de descàrrega de soroll ha d'estar separada de la terra de treball, especialment la terra del senyal, i es pot considerar la terra de protecció; s'han de col·locar condensadors de desacoblament a l'extrem d'entrada d'alimentació del circuit integrat per millorar la capacitat antiinterferències. | |
161 | Disseny de circuits | Definiu clarament la freqüència de funcionament més alta de cada placa i preneu les mesures de blindatge necessàries per a dispositius o components amb freqüències de funcionament superiors a 160 MHz (o 200 MHz) per reduir el seu nivell d'interferència de radiació i millorar la seva capacitat de resistir la interferència de radiació. | |
162 | Disseny de circuits | Si és possible, afegiu un desacoblament RC a l'entrada de la línia de control (a la placa impresa) per eliminar possibles factors d'interferència durant la transmissió. | |
163 | Disseny de circuits | Utilitzeu el disparador RS com a amortidor entre el botó i el circuit electrònic | |
164 | Disseny de circuits | Utilitzeu díodes de recuperació ràpida al circuit de rectificació secundari o connecteu condensadors de pel·lícula de polièster en paral·lel amb el díode. | |
165 | Disseny de circuits | "Retall" de formes d'ona de commutació de transistors | |
166 | Disseny de circuits | Reducció de la impedància d'entrada de línies sensibles | |
167 | Disseny de circuits | Si és possible, utilitzeu línies balancejades com a entrada en circuits sensibles i utilitzeu la capacitat inherent de supressió de mode comú de les línies balancejades per superar la interferència de les fonts d'interferència en línies sensibles. | |
168 | Disseny de circuits | La connexió directa a terra de la càrrega no és adequada | |
169 | Disseny de circuits | Tingueu en compte que s'han d'afegir condensadors de desacoblament de bypass (normalment 104) entre la font d'alimentació i la terra a prop del circuit integrat. | |
170 | Disseny de circuits | Si és possible, utilitzeu una línia balancejada com a entrada per a circuits sensibles i la línia balancejada no estigui connectada a terra. | |
171 | Disseny de circuits | Afegiu un díode de roda lliure a la bobina del relé per eliminar la interferència de la força electromotriu posterior generada quan la bobina es desconnecta. Afegir només un díode de roda lliure retardarà el temps de desconnexió del relé. Després d'afegir un díode regulador de tensió, el relé pot funcionar més vegades per unitat de temps. | |
172 | Disseny de circuits | El circuit de supressió d'espurnes (normalment un circuit en sèrie RC, la resistència generalment es selecciona d'uns pocs K a desenes de K, el condensador es selecciona de 0.01 uF) es connecta als dos extrems del contacte del relé per reduir l'impacte de les espurnes elèctriques. | |
173 | Disseny de circuits | Afegiu un circuit de filtre al motor i assegureu-vos que els cables del condensador i l'inductor siguin el més curts possible. | |
174 | Disseny de circuits | Cada circuit integrat de la placa de circuit s'ha de connectar en paral·lel amb un condensador d'alta freqüència de 0.01 μF ~ 0.1 μF per reduir l'impacte del circuit integrat a la font d'alimentació. Presteu atenció al cablejat dels condensadors d'alta freqüència. La connexió ha de ser a prop de l'extrem de la font d'alimentació i tan gruixuda i curta com sigui possible. En cas contrari, equival a augmentar la resistència en sèrie equivalent del condensador, cosa que afectarà l'efecte de filtratge. | |
175 | Disseny de circuits | El circuit de supressió RC està connectat als dos extrems del tiristor per reduir el soroll generat pel tiristor (aquest soroll pot trencar el tiristor quan és greu) | |
176 | Disseny de circuits | Molts microcontroladors són molt sensibles al soroll de la font d'alimentació. Cal afegir un circuit de filtre o un regulador de voltatge a la font d'alimentació del microcontrolador per reduir la interferència del soroll de la font d'alimentació al microcontrolador. Per exemple, es pot formar un circuit de filtre en forma de π utilitzant perles magnètiques i condensadors. Per descomptat, també es poden utilitzar resistències de 100 Ω en lloc de perles magnètiques quan les condicions no són altes. | |
177 | Disseny de circuits | Si el port d'E/S del microcontrolador s'utilitza per controlar dispositius de soroll com ara motors, s'ha d'afegir aïllament entre el port d'E/S i la font de soroll (afegir un circuit de filtre en forma de π). Per controlar dispositius de soroll com ara motors, s'ha d'afegir aïllament entre el port d'E/S i la font de soroll (afegir un circuit de filtre en forma de π). | |
178 | Disseny de circuits | L'ús de components antiinterferències com ara perles magnètiques, anells magnètics, filtres d'alimentació i cobertes de blindatge en llocs clau com ara ports d'E/S de microcontroladors, línies elèctriques i línies de connexió de plaques de circuit pot millorar significativament el rendiment antiinterferències del circuit. | |
179 | Disseny de circuits | Per als ports d'E/S inactius del microcontrolador, no els deixeu flotants, sinó que connecteu-los a terra o a la font d'alimentació. Els terminals inactius d'altres circuits integrats es connecten a terra o a l'alimentació sense canviar la lògica del sistema. | |
180 | Disseny de circuits | L'ús de circuits de monitorització d'energia i watchdog per a microcontroladors, com ara: IMP809, IMP706, IMP813, X25043, X25045, etc., pot millorar considerablement el rendiment antiinterferències de tot el circuit. | |
181 | Disseny de circuits | Sota la premissa que la velocitat pot complir els requisits, intenteu reduir l'oscil·lador de cristall del microcontrolador i trieu un circuit digital de baixa velocitat | |
182 | Disseny de circuits | Si és possible, afegiu filtres de pas baix RC o components de supressió d'EMI (com ara perles magnètiques, filtres de senyal, etc.) a la interfície de la placa PCB per eliminar les interferències dels cables de connexió; però aneu amb compte de no afectar la transmissió de senyals útils. | |
183 | Disseny de circuits | Quan connecteu la sortida del rellotge, no utilitzeu una connexió sèrie directa a diversos components (anomenada connexió en cadena); en comptes d'això, proporcioneu senyals de rellotge directament a diversos altres components a través del buffer. | |
184 | Disseny de circuits | Allarga la vora del teclat de membrana fins a 12 mm més enllà de la línia metàl·lica o utilitza retalls de plàstic per augmentar la longitud del camí. | |
185 | Disseny de circuits | A prop del connector, connecteu el senyal del connector a la terra del xassís del connector mitjançant un filtre LC o de condensador de microfil. | |
186 | Disseny de circuits | Afegiu una perla magnètica entre la terra del xassís i la terra comuna del circuit. | |
187 | Disseny de circuits | El sistema de distribució d'energia dins dels equips electrònics és l'objecte principal de l'acoblament inductiu per arc ESD. Les mesures anti-ESD per al sistema de distribució d'energia són: 1 Trencar la línia d'alimentació i la línia de retorn corresponent fermament juntes; 2 Col·locar una perla magnètica al lloc on cada línia d'alimentació entra a l'equip electrònic; 3 Col·locar un supressor de corrent transitori, un varistor d'òxid metàl·lic (MOV) o un condensador d'alta freqüència d'1 kV entre cada pin d'alimentació i la terra del xassís de l'equip electrònic; 4 És millor disposar un pla d'alimentació i terra dedicat a la PCB, o una xarxa d'alimentació i terra ajustada, i utilitzar un gran nombre de condensadors de bypass i desacoblament. | |
188 | Disseny de circuits | Col·loqueu resistències i perles magnètiques en sèrie a l'extrem receptor. Per als controladors de cable que són fàcilment afectats per ESD, també podeu col·locar resistències o perles magnètiques en sèrie a l'extrem de conducció. | |
189 | Disseny de circuits | Col·loqueu un protector de transitoris a l'extrem receptor. 1 Utilitzeu cables curts i gruixuts (menys de 5 vegades l'amplada, preferiblement menys de 3 vegades l'amplada) per connectar-los a la terra del xassís. 2 Els cables de senyal i terra que surten del connector s'han de connectar directament al protector de transitoris abans de connectar-los a altres parts del circuit. | |
190 | Disseny de circuits | Col·loqueu els condensadors de filtre al connector o a menys de 25 mm (1.0 polzades) del circuit receptor. 1 Utilitzeu cables curts i gruixuts per connectar-los a la terra del xassís o a la terra del circuit receptor (menys de 5 vegades l'amplada, preferiblement menys de 3 vegades l'amplada). 2 Els cables de senyal i de terra s'han de connectar primer als condensadors i després al circuit receptor. | |
191 | Carcassa | En un xassís metàl·lic, el diàmetre màxim d'obertura és ≤λ/20, on λ és la longitud d'ona de l'ona electromagnètica de més alta freqüència dins i fora de la màquina; els xassís no metàl·lics es consideren desprotegits pel que fa al disseny de compatibilitat electromagnètica. | |
192 | cas | L'escut té el menor nombre de costures; a les costures de l'escut, el mètode de contacte de pressió de ressort multipunt té una bona continuïtat elèctrica; el forat de ventilació D <3 mm, aquesta obertura pot prevenir eficaçment grans fuites o entrades electromagnètiques; l'obertura de l'escut (com ara el forat de ventilació) està bloquejada amb una malla fina de coure o altres materials conductors adequats; si cal treure la malla metàl·lica del forat de ventilació amb freqüència, es pot fixar al voltant del forat amb cargols o perns, però l'espaiat dels cargols és <25 mm per mantenir un contacte de línia continu. | |
193 | cas | Si f>1MHz, qualsevol placa metàl·lica amb un gruix de 0.5 mm reduirà la intensitat del camp en un 99%; si f>10MHz, una capa de coure de 0.1 mm reduirà la intensitat del camp en més d'un 99%; si f>100MHz, la capa de coure o plata a la superfície de l'aïllant és una bona capa. Però cal tenir en compte que per a les closques de plàstic, quan el recobriment metàl·lic es ruixa a l'interior, el procés de polvorització domèstica no és a l'altura, l'efecte de conducció contínua entre les partícules del recobriment no és bo i la impedància de conducció és gran. Cal prendre seriosament els efectes negatius de la fallada de polvorització. | |
194 | cas | La connexió a terra de tota la màquina no està recoberta amb pintura aïllant. Cal assegurar un contacte metàl·lic fiable amb el cable de terra per evitar la manera incorrecta de confiar únicament en les rosques dels cargols per a la connexió a terra. | |
195 | cas | Establiu una estructura de blindatge perfecta, amb una carcassa de blindatge metàl·lica connectada a terra que pugui alliberar el corrent de descàrrega a terra | |
196 | cas | Establiu un entorn resistent a les electrostàncies electrostàtiques amb una tensió de ruptura de 20 kV; les mesures de protecció augmentant la distància són efectives. | |
197 | cas | Qualsevol punt accessible per a l'usuari-operador, incloent-hi juntes, reixetes de ventilació i forats de muntatge, metall accessible sense connexió a terra, com ara elements de fixació, interruptors, palanques i indicadors amb una longitud de recorregut superior a 20 mm entre el dispositiu electrònic i el següent: | |
198 | cas | Feu servir cinta adhesiva de mylar per cobrir les juntes i els forats de muntatge dins del xassís. Això estén les vores de les juntes/vies i augmenta la longitud del camí. | |
199 | cas | Feu servir taps metàl·lics o fundes antipols de plàstic blindades per cobrir els connectors que no s'utilitzen o que rarament s'utilitzen. | |
200 | cas | Feu servir interruptors i joysticks amb eixos de plàstic o poseu-hi mànecs/tapes de plàstic per augmentar la longitud del recorregut. Eviteu mànecs amb cargols de fixació metàl·lics. | |
201 | cas | Munteu els LED i altres indicadors als forats de l'equip i cobriu-los amb cinta adhesiva o cobertes per allargar les vores dels forats o utilitzeu un conducte per augmentar la longitud del camí. | |
202 | cas | Arrodoneix les vores i les cantonades de les peces metàl·liques que col·loquen els dissipadors de calor a prop de les juntes del xassís, les reixetes de ventilació o els forats de muntatge. | |
203 | cas | En carcasses de plàstic, els elements de fixació metàl·lics propers a equips electrònics o sense connexió a terra no han de sobresortir de la carcassa. | |
204 | cas | Uns peus alts per mantenir el dispositiu allunyat de la taula o del terra poden resoldre el problema de l'acoblament ESD indirecte de la taula/terra o de la superfície d'acoblament horitzontal. | |
205 | cas | Apliqueu adhesiu o segellador al voltant de la capa del circuit del teclat de membrana. | |
206 | cas | Pautes de protecció de les juntes i les vores de la carcassa: Les juntes i les vores són fonamentals. A les juntes del cos del xassís, s'ha d'utilitzar silicona d'alta pressió o juntes per aconseguir segellat, protecció ESD i resistència a l'aigua i la pols. | |
207 | xassís | Els xassís sense connexió a terra han de tenir una tensió de ruptura d'almenys 20 kV (regles A1 a A9); per a xassís amb connexió a terra, els equips electrònics han de tenir una tensió de ruptura d'almenys 1500 V per evitar arcs secundaris, i la longitud del camí ha de ser superior o igual a 2.2 mm. | |
208 | Recinte | La carcassa està feta dels següents materials de blindatge: xapa metàl·lica; laminat de pel·lícula de polièster/coure o laminat de pel·lícula de polièster/alumini; malla metàl·lica termoformada amb unions soldades; estora de fibra metal·litzada termoformada (no teixida) o tela (teixit); recobriment de plata, coure o níquel; polvorització per arc de zinc; metal·lització al buit; recobriment sense electròlits; material de farciment conductor afegit al plàstic; | |
209 | Recinte | Criteris de protecció contra la corrosió electroquímica del material: el potencial entre les parts en contacte (EMF) <0.75 V. Si es troba en un ambient salat i humit, el potencial entre si ha de ser <0.25 V. La mida de la part ànode (positiva) ha de ser més gran que la part càtode (negativa). | |
210 | cas | Utilitzeu material de blindatge amb més de 5 vegades l'amplada de l'espai per superposar-se a la junta. | |
211 | cas | Les connexions elèctriques es fan entre el blindatge i la caixa a intervals de 20 mm (0.8 polzades) mitjançant soldadura, elements de fixació, etc. | |
212 | cas | Cobriu el buit amb una junta, elimineu la ranura i proporcioneu un camí conductor entre els buits. | |
213 | cas | Eviteu cantonades rectes i corbes excessivament grans en materials de blindatge. | |
214 | cas | Obertura ≤20 mm i longitud de ranura ≤20 mm. En les mateixes condicions de superfície d'obertura, es prefereix utilitzar forats oberts en lloc de ranures. | |
215 | cas | Si és possible, feu servir diverses obertures petites en comptes d'una de gran, amb el màxim espai possible entre elles. | |
216 | cas | Per a equips amb connexió a terra, connecteu el blindatge a la terra del xassís on entra el connector; per a equips sense connexió a terra (doblement aïllats), connecteu el blindatge a la terra comuna del circuit a prop de l'interruptor. | |
217 | xassís | Col·loqueu el punt d'entrada del cable tan a prop del centre del panell com sigui possible, en lloc de prop d'una vora o cantonada. | |
218 | xassís | Alineeu les ranures de la pantalla paral·leles a la direcció del flux de corrent ESD, en lloc de perpendiculars a aquesta. | |
219 | cas | Feu servir una xapa metàl·lica amb suports metàl·lics als forats de muntatge per proporcionar punts de connexió a terra addicionals o feu servir suports de plàstic per a l'aïllament. | |
220 | cas | Instal·leu dispositius de blindatge locals a les ubicacions del panell de control i del teclat del xassís de plàstic per evitar les electrostàncies electrostàtiques: | |
221 | cas | La ubicació del connector d'alimentació i el connector que va a l'exterior han d'estar connectats a la terra del xassís o a la terra comuna del circuit. | |
222 | Recinte | Utilitzeu laminats de pel·lícula de polièster/coure o pel·lícula de polièster/alumini en plàstics, o utilitzeu recobriments conductors o farcits conductors. | |
223 | Recinte | Utilitzeu un cromat conductor fi o una capa de cromat sobre l'alumini, però no utilitzeu anodització. | |
224 | cas | Feu servir material de farciment conductor en plàstics. Tingueu en compte que les peces foses sovint tenen resina a la superfície, cosa que dificulta aconseguir una connexió de baixa resistència. | |
225 | cas | Utilitzeu una capa fina de cromat conductor sobre l'acer. | |
226 | xassís | Feu que les superfícies metàl·liques netes estiguin en contacte directe en comptes de confiar en cargols per connectar les peces metàl·liques. | |
227 | xassís | Connecteu la pantalla a la protecció del xassís amb un recobriment de protecció (òxid d'indi i estany, òxid d'indi, òxid d'estany, etc.) al llarg de tota la perifèria. | |
228 | cas | Proporcioneu una connexió antiestàtica (feblement conductora) a terra en llocs que l'operador toca amb freqüència, com ara la barra espaiadora del teclat. | |
229 | cas | Dificulteu que l'operador pugui crear un arc fins a la vora o la cantonada de la placa metàl·lica. La descàrrega d'arc en aquests punts causarà més efectes ESD indirectes que la descàrrega d'arc al centre de la placa metàl·lica. | |
230 | altres | Pautes de protecció de blindatge per a finestres de visualització: 1 Instal·leu finestres de protecció de blindatge; 2 La part del circuit extern està connectada al circuit interior de la màquina mitjançant un dispositiu de filtre. | |
231 | altres | Criteris clau de protecció de finestres: | |
232 | Selecció de dispositius | Els condensadors han de ser condensadors de xip amb una petita inductància de plom. | |
233 | Selecció de dispositius | Condensador de derivació d'alimentació estable, trieu un condensador electrolític | |
234 | Selecció de dispositius | Els condensadors d'acoblament de CA i emmagatzematge de càrrega trien condensadors de politetrafluoroetilè o altres condensadors de polièster (polipropilè, poliestirè, etc.). | |
235 | Selecció de dispositius | Condensadors ceràmics monolítics per al desacoblament de circuits d'alta freqüència | |
236 | Selecció de dispositius | Els criteris per a la selecció de condensadors són: | |
237 | Selecció de dispositius | Cal evitar els condensadors electrolítics d'alumini en les situacions següents: | |
238 | Selecció de dispositius | Els connectors de filtre només són necessaris en xassís blindats | |
239 | Selecció de dispositius | A l'hora de seleccionar connectors de filtre, a més dels factors a tenir en compte a l'hora de seleccionar connectors ordinaris, també s'ha de tenir en compte la freqüència de tall del filtre. Quan les freqüències dels senyals transmesos pels nuclis del connector són diferents, la freqüència de tall s'ha de determinar en funció del senyal amb la freqüència més alta. | |
240 | Selecció de dispositius | Es recomana l'embalatge per a muntatge superficial tant com sigui possible | |
241 | Selecció de dispositius | La pel·lícula de carboni és la primera opció per a la selecció de resistències, seguida de la pel·lícula metàl·lica. Quan es requereix l'enrotllament de cables per motius de potència, cal tenir en compte el seu efecte d'inductància. | |
242 | Selecció de dispositius | A l'hora de seleccionar condensadors, cal tenir en compte que els condensadors electrolítics d'alumini i els condensadors electrolítics de tàntal són adequats per a terminals de baixa freqüència; els condensadors ceràmics són adequats per a un rang de freqüència mitjana (de KHz a MHz); els condensadors ceràmics i de mica són adequats per a circuits de microones i freqüència molt alta; intenteu utilitzar condensadors de baixa ESR (resistència en sèrie equivalent). | |
243 | Selecció de dispositius | Els condensadors de bypass han de ser condensadors electrolítics, amb una capacitància de 10-470PF, depenent principalment de la demanda de corrent transitori a la placa PCB. | |
244 | Selecció de dispositius | Els condensadors de desacoblament han de ser condensadors ceràmics, amb una capacitància d'1/100 o 1/1000 del condensador de bypass. Depèn del temps de pujada i baixada del senyal més ràpid. Per exemple, 10nF per a 100MHz, 4.7-100nF per a 33MHz i un valor ESR inferior a 1 ohm. | |
245 | Selecció de dispositius | A l'hora de seleccionar inductors, el bucle tancat és millor que el bucle obert, i quan és en bucle obert, el tipus de bobinatge és millor que el tipus de vareta o el tipus de solenoide. Trieu un nucli ferromagnètic per a baixa freqüència i un nucli de ferrita per a alta freqüència. | |
246 | Selecció de dispositius | Boles de ferrita, atenuació d'alta freqüència de 10 dB | |
247 | Selecció de dispositius | Pinces de ferrita Rang de freqüència de MHz en mode comú (CM), mode diferencial (DM) atenuació fins a 10-20 dB | |
248 | Selecció de dispositius | Selecció de díodes: | |
249 | Selecció de dispositius | Circuits integrats: | |
250 | Selecció de dispositius | El valor del corrent nominal del filtre és 1.5 vegades el valor del corrent de treball real. | |
251 | Selecció de dispositius | Selecció del filtre d'alimentació: Segons el càlcul teòric o els resultats de les proves, el valor de pèrdua d'inserció que ha d'assolir el filtre d'alimentació és IL. A l'hora de seleccionar-lo, s'ha de seleccionar un filtre d'alimentació amb una pèrdua d'inserció d'IL+20 dB. | |
252 | Selecció de dispositius | Els filtres de CA i els filtres tributaris no es poden utilitzar indistintament en productes reals. En prototips temporals, els filtres de CA es poden utilitzar per substituir temporalment els filtres de CC; tanmateix, els filtres de CC no s'han d'utilitzar en situacions de CA. La freqüència de tall del filtre de CC a la capacitància de terra és baixa i el corrent de CA produirà grans pèrdues. | |
253 | Selecció de dispositius | Eviteu utilitzar dispositius sensibles a l'electrostàtica. La sensibilitat electrostàtica del dispositiu seleccionat generalment no és inferior a 2000 V. En cas contrari, considereu i dissenyeu acuradament mètodes antiestàtics. Pel que fa a l'estructura, cal aconseguir una bona connexió a terra i prendre les mesures d'aïllament o blindatge necessàries per millorar la capacitat antiestàtica de tota la màquina. | |
254 | Selecció de dispositius | Per a un parell trenat blindat, el corrent del senyal flueix pels dos conductors interns i el corrent de soroll flueix per la capa de blindatge, eliminant així l'acoblament de la impedància comuna, i qualsevol interferència es detectarà als dos conductors alhora, fent que el soroll es cancel·li mútuament. | |
255 | Selecció de dispositius | Els cables de parell trenat no blindats tenen una capacitat pitjor per resistir l'acoblament electrostàtic. No obstant això, encara tenen un bon efecte en la prevenció de la inducció del camp magnètic. L'efecte de blindatge dels cables de parell trenat no blindats és proporcional al nombre de voltes per unitat de longitud del cable. | |
256 | Selecció de dispositius | El cable coaxial té una impedància característica més uniforme i una pèrdua més baixa, cosa que li permet tenir millors característiques des de CC fins a VHF. | |
257 | Selecció de dispositius | No utilitzeu circuits lògics d'alta velocitat on es puguin evitar. | |
258 | Selecció de dispositius | Quan seleccioneu dispositius lògics, intenteu seleccionar dispositius amb un temps de pujada superior a 5 ns i no seleccioneu dispositius lògics que siguin més ràpids que el temps requerit pel circuit. | |
259 | Sistema | Quan es connecten diversos dispositius com a sistema elèctric, per eliminar les interferències causades per la font d'alimentació del bucle de terra, s'utilitzen transformadors d'aïllament, transformadors de neutralització, optoacopladors i entrades de mode comú d'amplificador diferencial per a l'aïllament. | |
260 | Sistema | Identificar els dispositius d'interferència i els circuits d'interferència: En l'estat d'arrencada-aturada o en funcionament, els dispositius o circuits amb una taxa de canvi de voltatge dV/dt i una taxa de canvi de corrent di/dt elevades són dispositius o circuits d'interferència. | |
261 | Sistema | Col·loqueu una capa conductora connectada a terra entre el circuit del teclat de membrana i el circuit adjacent oposat. | |
262 | Cables i connectors | Criteris d'aïllament del cablejat i disseny de la PCB: aïllament de corrent fort i feble, aïllament de tensió gran i petita, aïllament d'alta i baixa freqüència, aïllament d'entrada i sortida, aïllament analògic digital, aïllament d'entrada i sortida, l'estàndard límit és una diferència d'un ordre de magnitud. Els mètodes d'aïllament inclouen: blindatge, un o tots els blindatges independents, separació espacial i separació de terra. | |
263 | Cables i connectors | Cable pla no blindat. El millor mètode de cablejat és alternar els cables de senyal i de terra. El mètode inferior és utilitzar un cable de terra, dos cables de senyal i després un cable de terra, etc., o utilitzar una placa de terra dedicada. | |
264 | Cables i connectors | Directrius per al blindatge del cable de senyal: 1 Utilitzeu un parell trenat o un parell trenat blindat exterior dedicat per a la transmissió de senyals d'interferència forta. 2 S'han d'utilitzar cables blindats per a les línies d'alimentació de CC; 3 S'han d'utilitzar cables trenats per a les línies d'alimentació de CA; 4 Totes les línies de senyal/línies d'alimentació que entrin a la zona de blindatge han d'estar filtrades. 5 Tots els extrems de tots els cables blindats (beines) han de tenir un bon contacte amb la terra. Sempre que no es generi cap bucle de terra perjudicial, tots els blindatges dels cables han d'estar connectats a terra als dos extrems. Per a cables molt llargs, també hi hauria d'haver un punt de terra al mig. 6 En circuits sensibles de baix nivell, per eliminar possibles interferències al bucle de terra, cada circuit ha de tenir el seu propi cable de terra aïllat i blindat. | |
265 | Cables i connectors | Principi de cable blindat a prop de la placa inferior metàl·lica: tots els cables blindats s'han de col·locar a prop de la placa metàl·lica per evitar que el camp magnètic passi a través del bucle format pel terra metàl·lic i la funda del cable blindat. | |
266 | Cables i connectors | Els endolls de circuit imprès també haurien d'estar equipats amb més cables de zero volt com a aïllament de línia. | |
267 | Cables i connectors | La millor manera de reduir l'àrea de bucle d'interferències i circuits sensibles és utilitzar cables de parell trenat i blindats. | |
268 | Cables i connectors | El parell trenat és molt eficaç a menys de 100 kHz i està limitat a altes freqüències a causa de la impedància característica desigual i la reflexió resultant de la forma d'ona. | |
