Die 14 wichtigsten Punkte der PCB-Layout-Checkliste
Top 14 Punkte der PCB-Layout Kontroll-Liste
Um das Design von Hochfrequenz-Leiterplatten sinnvoller zu gestalten und eine bessere Entstörungsleistung zu erzielen, sollten beim PCB-Design die folgenden Aspekte berücksichtigt werden:
(1) Wählen Sie die Anzahl der Schichten sinnvoll aus. Verwenden Sie beim Verdrahten von Hochfrequenz-Leiterplatten im PCB-Design die mittlere Innenebene als Strom- und Masseschicht. Diese kann eine abschirmende Funktion übernehmen, die parasitäre Induktivität effektiv reduzieren, die Länge der Signalleitungen verkürzen und Signalinterferenzen zwischen ihnen minimieren.
(2) Verdrahtungsmethode: Die Verdrahtung muss in einem 45°-Winkel oder in einem Bogen erfolgen, wodurch die Emission von Hochfrequenzsignalen und deren Kopplung reduziert werden kann.
(3) Leiterbahnlänge: Je kürzer die Leiterbahnlänge, desto besser, und je kürzer der parallele Abstand zwischen zwei Linien, desto besser.
(4) Anzahl der Durchgangslöcher: Je weniger Durchgangslöcher, desto besser.
(5) Verdrahtungsrichtung zwischen den Schichten: Die Verdrahtungsrichtung zwischen den Schichten sollte vertikal sein, d. h. die obere Schicht ist horizontal und die untere vertikal. Dadurch können Interferenzen zwischen den Signalen verringert werden.
(6) Kupferbeschichtung Durch Hinzufügen einer Kupferbeschichtung zur Erdung können Störungen zwischen Signalen verringert werden.
(7) Erdung: Durch die Erdung wichtiger Signalleitungen kann die Störfestigkeit des Signals deutlich verbessert werden. Natürlich können auch Störquellen geerdet werden, sodass sie andere Signale nicht stören können.
(8) Signalleitungen Signalleitungen können nicht in einer Schleife verlegt werden und müssen in einer Reihenschaltung verlegt werden.
Wichtige Signalleitungen priorisieren: Analoge Kleinsignale, Hochgeschwindigkeitssignale, Taktsignale, Synchronisationssignale und andere wichtige Signale werden zuerst geroutet. Prinzip der Dichtepriorität: Beginnen Sie mit der Verdrahtung bei den Geräten mit den komplexesten Verbindungen auf der Platine. Beginnen Sie mit der Verdrahtung im dichtesten Bereich der Platine und beachten Sie: a. Versuchen Sie, dedizierte Verdrahtungsebenen für wichtige Signale wie Taktsignale, Hochfrequenzsignale, empfindliche Signale usw. bereitzustellen und stellen Sie die Schleifenfläche so gering wie möglich dar. Methoden wie manuelle Prioritätsverdrahtung, Abschirmung und Vergrößerung der Sicherheitsabstände sollten bei Bedarf angewendet werden. Stellen Sie die Signalqualität sicher. b. Die EMV-Umgebung zwischen der Leistungsschicht und der Erdungsschicht ist schlecht. Vermeiden Sie daher die Anordnung störungsempfindlicher Signale. c. Netzwerke mit Anforderungen an die Impedanzkontrolle sollten so weit wie möglich entsprechend den Anforderungen an Leitungslänge und -breite verdrahtet werden.
Die Taktleitung ist einer der Faktoren mit dem größten Einfluss auf die elektromagnetische Verträglichkeit. Die Taktleitung sollte möglichst wenige Löcher aufweisen, parallel zu anderen Signalleitungen verlegt werden und von allgemeinen Signalleitungen ferngehalten werden, um Interferenzen mit Signalleitungen zu vermeiden. Gleichzeitig sollte der Stromversorgungsteil der Platine gemieden werden, um gegenseitige Interferenzen zwischen Stromversorgung und Takt zu vermeiden. Befindet sich auf der Platine ein spezieller Takterzeugungschip, dürfen keine Leiterbahnen darunter verlegt werden. Kupfer sollte darunter verlegt werden, und die Erdung kann bei Bedarf speziell dafür zugeschnitten werden. Bei Quarzoszillatoren, die von vielen Chips referenziert werden, sollten keine Leiterbahnen unter diesen Quarzoszillatoren verlegt werden, und Kupfer sollte zur Isolierung verlegt werden.
Rechtwinklige Verlegungen müssen bei der Leiterplattenverdrahtung generell vermieden werden und gelten mittlerweile als Maßstab für die Qualität von Verdrahtungen. Welchen Einfluss hat eine rechtwinklige Verlegung auf die Signalübertragung? Prinzipiell führt eine rechtwinklige Verlegung zu einer Änderung der Leitungsbreite und damit zu Impedanzschwankungen. Nicht nur eine rechtwinklige, sondern auch eine rundwinklige und spitzwinklige Verlegung kann zu Impedanzänderungen führen. Die Auswirkungen einer rechtwinkligen Verlegung auf Signale zeigen sich hauptsächlich in drei Aspekten: Erstens kann die Ecke einer kapazitiven Last auf der Übertragungsleitung gleichkommen und so die Anstiegszeit verlangsamen; zweitens führt eine Impedanzschwankung zu Signalreflexionen; und drittens entstehen durch die rechtwinklige Spitze elektromagnetische Störungen (EMI).
(1) Bei Hochfrequenzstrom sind die magnetische Flussdichte und die elektrische Feldstärke in der Nähe der Biegung relativ hoch, wenn die Biegung des Drahtes einen rechten oder sogar spitzen Winkel aufweist. Dadurch werden starke elektromagnetische Wellen abgestrahlt, und die Induktivität ist hier größer und der Widerstand größer als bei stumpfen oder abgerundeten Ecken.
(2) Bei der Busverdrahtung digitaler Schaltungen weisen die Verdrahtungswindungen stumpfe oder abgerundete Ecken auf, und der Verdrahtungsbereich nimmt eine relativ kleine Fläche ein. Unter den gleichen Zeilenabstandsbedingungen ist der gesamte Zeilenabstand 0.3-mal kleiner als bei einer rechtwinkligen Kurve.
Siehe: Differenzielles Routing und Impedanzanpassung
a. Starke Entstörungsfähigkeit, da die Kopplung zwischen den beiden Differenzialspuren sehr gut ist. Bei Störgeräuschen von außen wird diese nahezu gleichzeitig auf die beiden Leitungen eingekoppelt, und der Empfänger berücksichtigt lediglich die Differenz zwischen den beiden Signalen. Dadurch können externe Gleichtaktstörungen vollständig kompensiert werden.
b. Es kann elektromagnetische Störungen effektiv unterdrücken. Da die Polarität der beiden Signale entgegengesetzt ist, können sich die von ihnen abgestrahlten elektromagnetischen Felder gegenseitig aufheben. Je enger die Kopplung, desto weniger elektromagnetische Energie wird nach außen abgegeben.
c. Präzise Timing-Positionierung. Da sich die Schaltänderung des Differenzsignals am Schnittpunkt der beiden Signale befindet, ist sie im Gegensatz zu herkömmlichen Single-Ended-Signalen, die zur Beurteilung auf hohe und niedrige Schwellenspannungen angewiesen sind, weniger von Prozess und Temperatur beeinflusst und kann Timing-Fehler reduzieren. Zudem eignet sie sich besser für Schaltungen mit Signalen geringer Amplitude. Das derzeit beliebte LVDS (Low Voltage Differential Signaling) bezeichnet diese Technologie für Differenzsignalisierung mit geringer Amplitude.
Für PCB-Ingenieure ist die wichtigste Frage, wie die Vorteile des differenziellen Routings im tatsächlichen Routing voll ausgeschöpft werden können. Jeder, der sich mit Layouts auskennt, versteht die allgemeinen Anforderungen an das differenzielle Routing: „gleiche Länge und gleiche Entfernung“.
Die gleiche Länge soll sicherstellen, dass die beiden Differenzsignale stets entgegengesetzte Polarität aufweisen und den Gleichtaktanteil reduzieren. Der gleiche Abstand dient hauptsächlich dazu, die differenzielle Impedanz der beiden Signale konstant zu halten und Reflexionen zu reduzieren. Das Prinzip der größtmöglichen Nähe ist manchmal auch eine der Anforderungen an das differenzielle Routing.
Differenzsignale werden im Hochgeschwindigkeitsschaltungsdesign immer häufiger eingesetzt. Die wichtigsten Signale in der Schaltung weisen häufig eine differenzielle Struktur auf. Definition: Vereinfacht ausgedrückt bedeutet dies, dass die Treiberseite zwei gleiche und entgegengesetzte Signale sendet. Die Empfängerseite ermittelt den logischen Zustand „0“ oder „1“ durch Vergleich der Differenz zwischen diesen beiden Spannungen. Die beiden Leiterbahnen, die die Differenzsignale übertragen, werden als Differenzleiterbahnen bezeichnet.
Im Vergleich zu herkömmlichen unsymmetrischen Signalleitungen liegen die offensichtlichsten Vorteile von Differenzsignalen in den folgenden drei Aspekten: a. Hohe Entstörungsfähigkeit durch sehr gute Kopplung zwischen den beiden Differenzialleitungen. Störsignale von außen werden nahezu gleichzeitig auf die beiden Leitungen übertragen, sodass der Empfänger nur noch die Differenz zwischen den beiden Signalen berücksichtigt. Dadurch können externe Gleichtaktstörungen vollständig kompensiert werden. b. EMI wird effektiv unterdrückt. Da die Polarität der beiden Signale entgegengesetzt ist, heben sich die von ihnen abgestrahlten elektromagnetischen Felder gegenseitig auf. Je enger die Kopplung, desto weniger elektromagnetische Energie wird nach außen abgegeben.
Präzise Timing-Positionierung. Da der Schaltwechsel des Differenzsignals am Schnittpunkt der beiden Signale erfolgt, ist es im Gegensatz zu herkömmlichen Single-Ended-Signalen, die auf hohen und niedrigen Schwellenspannungen basieren, weniger prozess- und temperaturabhängig und reduziert Timing-Fehler. Zudem eignet es sich besser für Schaltungen mit Signalen geringer Amplitude. Das derzeit gängige LVDS (Low Voltage Differential Signaling) bezeichnet diese Technologie für Differenzsignalübertragung mit geringer Amplitude. Für Leiterplatteningenieure ist es vor allem wichtig, die Vorteile des Differenzial-Routings im tatsächlichen Routing voll auszuschöpfen. Wer sich bereits mit Layouts beschäftigt hat, kennt die allgemeinen Anforderungen an das Differenzial-Routing: „gleiche Länge und gleicher Abstand“. Die gleiche Länge soll sicherstellen, dass die beiden Differenzsignale stets entgegengesetzte Polarität aufweisen und den Gleichtaktanteil reduzieren; der gleiche Abstand dient hauptsächlich dazu, die Differenzimpedanz der beiden Signale konstant zu halten und Reflexionen zu reduzieren. Das Prinzip der größtmöglichen Nähe ist manchmal auch eine der Anforderungen an das Differenzial-Routing.
Für Leiterplatteningenieure ist die wichtigste Frage, wie die Vorteile des differenziellen Routings im tatsächlichen Routing voll ausgeschöpft werden können. Wer sich bereits mit Layouts beschäftigt hat, kennt die allgemeinen Anforderungen an differenzielles Routing: „Gleiche Länge und gleicher Abstand“. Die gleiche Länge soll sicherstellen, dass die beiden Differenzsignale stets entgegengesetzte Polarität aufweisen und den Gleichtaktanteil reduzieren. Der gleiche Abstand dient hauptsächlich dazu, die differenzielle Impedanz der beiden Signale zu gewährleisten und Reflexionen zu reduzieren. Das Prinzip der größtmöglichen Nähe ist manchmal auch eine der Anforderungen an differenzielles Routing.
Schlangenleitungen sind eine häufig im Layout verwendete Verdrahtungsmethode. Ihr Hauptzweck besteht darin, die Verzögerung anzupassen und die Anforderungen des System-Timing-Designs zu erfüllen. Designer müssen sich zunächst darüber im Klaren sein: Schlangenleitungen beeinträchtigen die Signalqualität und verändern die Übertragungsverzögerungen. Daher sollten sie bei der Verdrahtung vermieden werden. Um jedoch in der Praxis eine ausreichende Signalhaltezeit zu gewährleisten oder den Zeitversatz zwischen Signalgruppen zu reduzieren, muss die Verdrahtung oft gezielt gewickelt werden.
Achtung: Paarweise auftretende differentielle Signalleitungen werden in der Regel parallel und mit möglichst wenigen Löchern verlegt. Wenn Löcher gebohrt werden müssen, sollten beide Leitungen gleichzeitig gebohrt werden, um eine Impedanzanpassung zu erreichen. Eine Gruppe von Bussen mit gleichen Eigenschaften sollte möglichst nebeneinander verlegt werden und die gleiche Länge aufweisen. Die vom Patchpad wegführenden Vias sollten möglichst weit vom Pad entfernt sein.
Selbst bei sorgfältiger Verkabelung der gesamten Leiterplatte können Störungen durch unzureichende Berücksichtigung von Stromversorgung und Erdungskabeln die Leistung des Produkts beeinträchtigen und manchmal sogar dessen Erfolgsquote beeinflussen. Daher muss die Verkabelung von Strom- und Erdungskabeln sorgfältig durchgeführt werden, um die durch Strom- und Erdungskabel verursachten Störungen zu minimieren und so die Produktqualität zu gewährleisten.
Jeder Ingenieur, der elektronische Produkte entwickelt, kennt die Ursachen von Störungen zwischen Erdungskabel und Stromleitung. Im Folgenden beschreiben wir lediglich die Methode zur reduzierten Rauschunterdrückung:
(1) Es ist bekannt, dass Entkopplungskondensatoren zwischen den Stromversorgungs- und Erdungskabeln hinzugefügt werden. (2) Versuchen Sie, die Breite der Stromversorgungs- und Erdungskabel zu vergrößern. Es ist am besten, das Erdungskabel breiter als das Stromkabel zu machen. Ihre Beziehung ist: Erdungskabel > Stromkabel > Signalkabel. Normalerweise beträgt die Breite des Signalkabels: 0.2–0.07 mm, die des Stromkabels 1.2–2.5 mm. Bei Leiterplatten mit digitalen Schaltungen können breite Erdungskabel verwendet werden, um eine Schleife zu bilden, d. h. um ein Erdungsnetzwerk zu bilden (die Masse analoger Schaltungen kann auf diese Weise nicht verwendet werden). (3) Verwenden Sie eine große Fläche der Kupferschicht als Erdungskabel und verbinden Sie alle ungenutzten Bereiche auf der Leiterplatte als Erdungskabel mit der Erde. Oder es kann eine mehrschichtige Platte hergestellt werden, wobei die Stromversorgungs- und Erdungskabel jeweils eine Schicht einnehmen.
Bei Bereichen mit dichten Durchgangslöchern muss darauf geachtet werden, dass die Löcher in den ausgehöhlten Bereichen der Stromversorgungs- und Erdungsschichten nicht miteinander verbunden werden, da dies zu einer Unterteilung der Ebenenschicht führen würde, wodurch die Integrität der Ebenenschicht zerstört und der Schleifenbereich der Signalleitung in der Erdungsschicht vergrößert würde.
Erdschleifenregeln:
Die Regel der minimalen Schleife besagt, dass der durch die Signalleitung und ihre Schleife gebildete Schleifenbereich so klein wie möglich sein sollte. Je kleiner der Schleifenbereich, desto geringer ist die externe Strahlung und desto geringer sind die empfangenen externen Störungen.
Regeln zur Geräteentkopplung:
A. Fügen Sie der Leiterplatte die erforderlichen Entkopplungskondensatoren hinzu, um Störsignale auf der Stromversorgung herauszufiltern und das Stromversorgungssignal zu stabilisieren. Bei mehrschichtigen Leiterplatten ist die Platzierung der Entkopplungskondensatoren im Allgemeinen nicht besonders anspruchsvoll. Bei doppelschichtigen Leiterplatten wirken sich jedoch die Anordnung der Entkopplungskondensatoren und die Verdrahtung der Stromversorgung direkt auf die Stabilität des gesamten Systems und manchmal sogar auf den Erfolg oder Misserfolg des Designs aus. B. Bei doppelschichtigen Leiterplattendesigns sollte der Strom in der Regel durch den Filterkondensator gefiltert werden, bevor er vom Gerät verwendet wird. C. Beim Design von Hochgeschwindigkeitsschaltungen hängt die korrekte Verwendung von Entkopplungskondensatoren von der Stabilität der gesamten Leiterplatte ab.
Heutzutage bestehen viele Leiterplatten nicht mehr aus einzelnen Funktionsschaltungen (digitalen oder analogen Schaltungen), sondern aus einer Mischung digitaler und analoger Schaltungen. Daher ist es notwendig, die gegenseitigen Störungen zwischen ihnen bei der Verdrahtung zu berücksichtigen, insbesondere die Rauschstörungen auf der Erdungsleitung.
Digitale Schaltkreise haben eine hohe Frequenz, analoge Schaltkreise hingegen eine hohe Empfindlichkeit. Hochfrequenz-Signalleitungen sollten daher möglichst weit von empfindlichen analogen Schaltkreisen entfernt verlegt werden. Da die gesamte Leiterplatte nur einen Knotenpunkt zur Außenwelt hat, muss das Problem der gemeinsamen digitalen und analogen Masse innerhalb der Leiterplatte gelöst werden. Digitale und analoge Masse sind jedoch innerhalb der Leiterplatte getrennt. Sie sind nicht miteinander verbunden, sondern befinden sich nur an der Schnittstelle, an der die Leiterplatte mit der Außenwelt verbunden ist (z. B. über Stecker). Die digitale Masse ist mit der analogen Masse leicht kurzgeschlossen. Beachten Sie, dass es nur einen Verbindungspunkt gibt. Je nach Systemdesign gibt es auf der Leiterplatte auch unterschiedliche Masseverbindungen.
Bei der Verdrahtung mehrlagiger Leiterplatten verbleiben auf der Signalleitungsebene nur wenige unfertige Leitungen. Das Hinzufügen weiterer Ebenen führt zu Ausschuss und erhöht den Produktionsaufwand. Die Kosten steigen entsprechend. Um diesen Widerspruch zu lösen, kann eine Verdrahtung auf der elektrischen (Masse-)Ebene in Betracht gezogen werden. Die Leistungsebene sollte zuerst berücksichtigt werden, gefolgt von der Masseebene. So bleibt die Integrität der Anordnung erhalten.
Bei großflächiger Erdung (Elektrizität) werden die Anschlussbeine häufig verwendeter Komponenten daran angeschlossen. Die Handhabung der Anschlussbeine muss umfassend berücksichtigt werden. Im Hinblick auf die elektrische Leistung ist es besser, wenn die Pads der Komponentenbeine vollständig mit der Kupferoberfläche verbunden sind. Bei der Schweißmontage von Komponenten gibt es jedoch einige versteckte Gefahren, z. B.: ① Zum Schweißen ist ein Hochleistungsheizgerät erforderlich.
② Es können leicht virtuelle Lötstellen entstehen. Daher wird unter Berücksichtigung der elektrischen Leistung und der Prozessanforderungen ein kreuzförmiges Lötpad hergestellt, das als Hitzeschild, allgemein bekannt als Wärmeleitpad (Thermalpad), bezeichnet wird. Auf diese Weise kann die Möglichkeit virtueller Lötstellen aufgrund übermäßiger Wärmeableitung über den Querschnitt beim Schweißen ausgeschlossen werden. Sex wird stark reduziert. Die Behandlung der Strom-(Masse-)Schichtbeine von Mehrschichtplatinen ist gleich.
In vielen CAD-Systemen wird das Routing basierend auf dem Netzwerksystem bestimmt. Ist das Raster zu dicht, sind die Schritte trotz erhöhter Kanalanzahl zu klein und die Datenmenge im Bildfeld zu groß. Dies führt zwangsläufig zu einem höheren Speicherplatzbedarf des Geräts und beeinträchtigt auch die Rechengeschwindigkeit von Computerelektronikprodukten erheblich. Einige Pfade sind ungültig, beispielsweise solche, die von Pads von Komponentenfüßen oder von Montagelöchern belegt werden. Ein zu dünnes Raster und zu wenige Kanäle wirken sich erheblich auf die Routing-Rate aus. Daher ist ein Rastersystem mit angemessener Dichte erforderlich, um die Verkabelung zu unterstützen.
Der Abstand zwischen den Beinen einer Standardkomponente beträgt 0.1 Zoll (2.54 mm), daher wird die Basis des Rastersystems im Allgemeinen auf 0.1 Zoll (2.54 mm) oder ein ganzzahliges Vielfaches kleiner als 0.1 Zoll festgelegt, beispielsweise: 0.05 Zoll, 0.025 Zoll, 0.02 Zoll usw.
Nach Abschluss des Verdrahtungsdesigns muss sorgfältig geprüft werden, ob das Verdrahtungsdesign den vom Designer festgelegten Regeln entspricht. Außerdem muss bestätigt werden, ob die festgelegten Regeln den Anforderungen des Leiterplattenproduktionsprozesses entsprechen. Allgemeine Inspektionen umfassen folgende Aspekte:
(1) Ist der Abstand zwischen Drähten, Drähten und Bauteilflächen, Drähten und Durchgangslöchern, Bauteilflächen und Durchgangslöchern sowie Durchgangslöchern und Durchgangslöchern angemessen und entspricht er den Produktionsanforderungen? (2) Sind die Breiten der Strom- und Erdungskabel angemessen und eng miteinander verbunden (niedrige Wellenimpedanz)? Gibt es auf der Leiterplatte Stellen, an denen das Erdungskabel verbreitert werden kann? (3) Wurden für wichtige Signalleitungen optimale Maßnahmen getroffen, z. B. durch Kürzen der Leitungen, Hinzufügen von Schutzleitungen und klare Trennung von Eingangs- und Ausgangsleitungen? (4) Verfügen analoge und digitale Schaltungsteile über unabhängige Erdungskabel? (5) Verursachen auf der Leiterplatte hinzugefügte Grafiken (wie Symbole und Beschriftungen) Signalkurzschlüsse? (6) Sind nicht ideale Linienformen modifiziert? (7) Wurden der Leiterplatte Prozesslinien hinzugefügt? Entspricht der Lötstopplack den Anforderungen des Produktionsprozesses, ist seine Größe angemessen und ist die Zeichenmarkierung auf die Bauteilflächen so eingeprägt, dass die Qualität der elektrischen Baugruppe nicht beeinträchtigt wird? (8) Ist die Kante des äußeren Rahmens der Stromversorgungs-Masseschicht in der Mehrschichtplatine reduziert? Wenn die Kupferfolie der Stromversorgungs-Masseschicht außerhalb der Platine freiliegt, kann es leicht zu einem Kurzschluss kommen.
Um Übersprechen zwischen Leitungen zu reduzieren, sollte der Leitungsabstand ausreichend groß sein. Wenn der Leitungsmittenabstand mindestens das Dreifache der Leitungsbreite beträgt, können 3 % des elektrischen Feldes ohne gegenseitige Beeinflussung aufrechterhalten werden (70-W-Regel). Um 3 % des elektrischen Feldes ohne gegenseitige Beeinflussung zu erreichen, reicht ein Abstand von 98 W.
(1) Die Verdrahtung von Takt, Reset, Signalen über 100 M und einigen wichtigen Bussignalen sowie anderen Signalleitungen muss dem 3W-Prinzip entsprechen. Auf derselben und benachbarten Schichten sollten keine langen parallelen Leitungen vorhanden sein, und die Verbindung sollte so wenig Vias wie möglich aufweisen.
(2) Das Problem der Anzahl der Vias für Hochgeschwindigkeitssignale. Einige Geräteanweisungen stellen generell strenge Anforderungen an die Anzahl der Vias für Hochgeschwindigkeitssignale. Das Prinzip der Verbindung besteht darin, dass mit Ausnahme der erforderlichen Pin-Fanout-Vias das Bohren von Löchern in der inneren Schicht strengstens verboten ist. Für die zusätzlichen Vias wurden 8G PCIE 3.0-Leiterbahnen ausgelegt und vier Vias gebohrt, ohne dass es zu Problemen kam.
(3) Der Mittenabstand zwischen Taktgebern und Hochgeschwindigkeitssignalen auf derselben Schicht muss unbedingt 3H einhalten (H ist der Abstand von der Verdrahtungsschicht zur Reflow-Ebene); Signale auf benachbarten Schichten dürfen sich nicht überlappen. Es wird empfohlen, auch das 3H-Prinzip einzuhalten. Für das oben genannte Übersprechproblem gibt es Tools, die überprüft werden können.
Checkliste für die Überprüfung der über 200 wichtigsten PCB-Layouts
Zur Checkliste für Leiterplattenverdrahtung und -layout, Schaltungsdesign , Gehäuse, Auswahl elektronischer Bauteile, Kabel und Steckverbinder usw.
Nummer |
| Inhalt der technischen Spezifikation | |
1 | PCB-Verdrahtung und Layout | Isolationskriterien für Leiterplattenverdrahtung und -layout: Stark- und Schwachstromisolation, Hoch- und Niederspannungsisolation, Hoch- und Niederfrequenzisolation, Eingangs- und Ausgangsisolation, Digital-Analog-Isolation, Eingangs- und Ausgangsisolation. Der Grenzstandard liegt bei einer Größenordnung. Zu den Isolationsmethoden gehören: räumliche Trennung und Erdungskabeltrennung. | |
2 | PCB-Verdrahtung und Layout | Der Quarzoszillator sollte möglichst nah am IC liegen und die Verdrahtung dicker sein | |
3 | PCB-Verdrahtung und Layout | Erdung des Quarzoszillatorgehäuses | |
4 | PCB-Verdrahtung und Layout | Wenn die Taktverdrahtung über den Stecker ausgegeben wird, sollten die Pins am Stecker mit Erdungspins um die Taktleitungspins herum gefüllt sein | |
5 | PCB-Verdrahtung und Layout | Die analogen und digitalen Schaltkreise sollten jeweils eigene Strom- und Massepfade haben. Wenn möglich, sollten die Strom- und Masseleitungen dieser beiden Schaltungsteile so weit wie möglich erweitert werden oder es sollten separate Strom- und Masseschichten verwendet werden, um die Impedanz der Strom- und Masseschleifen zu reduzieren und mögliche Störspannungen in den Strom- und Masseschleifen zu verringern. | |
6 | PCB-Verdrahtung und Layout | Die analoge und die digitale Masse der Leiterplatte arbeiten getrennt und können an einem einzigen Punkt in der Nähe des Systemerdungspunkts angeschlossen werden. Bei konstanter Versorgungsspannung kann die Stromversorgung der analogen und digitalen Schaltkreise an einem einzigen Punkt am Eingang der Stromversorgung angeschlossen werden. Bei inkonsistenter Versorgungsspannung wird ein 1–2 nF-Kondensator in der Nähe der beiden Stromversorgungen angeschlossen, um einen Pfad für den Signalrückstrom zwischen den beiden Stromversorgungen bereitzustellen. | |
7 | PCB-Verdrahtung und Layout | Wenn die Leiterplatte in das Motherboard eingesetzt wird, sollten auch die Stromversorgung und die Masse der analogen und digitalen Schaltkreise des Motherboards getrennt sein. Die analoge und die digitale Masse werden am Erdungspunkt des Motherboards geerdet. Die Stromversorgung wird an einem einzigen Punkt in der Nähe des Systemerdungspunkts angeschlossen. Bei konstanter Versorgungsspannung wird die Stromversorgung der analogen und digitalen Schaltkreise an einem einzigen Punkt am Netzteileingang angeschlossen. Bei inkonsistenter Versorgungsspannung wird ein 1–2 nF-Kondensator in der Nähe der beiden Netzteile angeschlossen, um einen Pfad für den Signalrückstrom zwischen den beiden Netzteilen bereitzustellen. | |
8 | PCB-Verdrahtung und Layout | Wenn Hochgeschwindigkeits-, Mittelgeschwindigkeits- und Niedriggeschwindigkeits-Digitalschaltungen gemischt werden, sollten ihnen unterschiedliche Layoutbereiche auf der Leiterplatte zugewiesen werden | |
9 | PCB-Verdrahtung und Layout | Low-Level-Analogschaltungen und digitale Logikschaltungen sollten so weit wie möglich getrennt sein | |
10 | PCB-Verdrahtung und Layout | Beim Entwurf einer mehrschichtigen Leiterplatte sollte die Stromversorgungsebene nahe an der Masseebene liegen und unterhalb der Masseebene angeordnet sein. | |
11 | PCB-Verdrahtung und Layout | Beim Entwurf einer mehrschichtigen Leiterplatte sollte die Verdrahtungsschicht neben der gesamten Metallebene angeordnet sein | |
12 | PCB-Verdrahtung und Layout | Beim Entwurf einer mehrschichtigen Leiterplatte sollten die digitalen und analogen Schaltkreise getrennt und, sofern möglich, in unterschiedlichen Lagen angeordnet werden. Müssen sie auf derselben Ebene angeordnet werden, kann dies durch das Ausheben von Gräben, das Hinzufügen von Erdungsleitungen und deren Trennung erreicht werden. Die analogen und digitalen Erdungs- und Stromversorgungsleitungen müssen getrennt sein und dürfen nicht vermischt werden. | |
13 | PCB-Verdrahtung und Layout | Taktgeberschaltungen und Hochfrequenzschaltungen stellen die Hauptquellen von Störungen und Strahlung dar. Sie müssen separat und entfernt von empfindlichen Schaltungen angeordnet werden. | |
14 | PCB-Verdrahtung und Layout | Achten Sie auf Wellenformverzerrungen bei der Übertragung über lange Leitungen | |
15 | PCB-Verdrahtung und Layout | Die beste Möglichkeit, den Schleifenbereich von Störquellen und empfindlichen Schaltkreisen zu reduzieren, besteht darin, verdrillte Paare und abgeschirmte Kabel zu verwenden und die Signalleitung und die Erdungsleitung (oder stromführende Schleife) miteinander zu verdrillen, um den Abstand zwischen dem Signal und der Erdungsleitung (oder stromführenden Schleife) zu minimieren. | |
16 | PCB-Verdrahtung und Layout | Erhöhen Sie den Abstand zwischen den Leitungen, um die gegenseitige Induktivität zwischen der Störquelle und der induzierten Leitung zu minimieren | |
17 | PCB-Verdrahtung und Layout | Wenn möglich, sollten die Störquellenleitung und die induzierte Leitung im rechten Winkel (oder nahezu im rechten Winkel) angeordnet sein, wodurch die Kopplung zwischen den beiden Leitungen erheblich reduziert werden kann. | |
18 | PCB-Verdrahtung und Layout | Die Vergrößerung des Abstands zwischen den Leitungen ist der beste Weg, die kapazitive Kopplung zu reduzieren | |
19 | PCB-Verdrahtung und Layout | Vor der formellen Verkabelung müssen die Leitungen klassifiziert werden. Die Hauptklassifizierungsmethode basiert auf dem Leistungspegel, wobei jeder 30-dB-Leistungspegel in mehrere Gruppen unterteilt ist. | |
20 | PCB-Verdrahtung und Layout | Leitungen unterschiedlicher Kategorien sollten gebündelt und getrennt verlegt werden. Leitungen benachbarter Kategorien können nach entsprechenden Maßnahmen wie Abschirmung oder Verdrillung ebenfalls zusammengefasst werden. Der Mindestabstand zwischen den klassifizierten Kabelbäumen beträgt 50–75 mm. | |
21 | PCB-Verdrahtung und Layout | Beim Auslegen der Widerstände sollten die Verstärkungsregelwiderstände und Vorspannungswiderstände (Pull-Ups und Pull-Downs) des Verstärkers, die Pull-Up- und Pull-Down- sowie die spannungsstabilisierenden Gleichrichterschaltungen so nah wie möglich am Verstärker, den aktiven Geräten, ihren Stromversorgungen und der Erde liegen, um ihre Entkopplungseffekte zu verringern (Verbesserung der Einschwingzeit). | |
22 | PCB-Verdrahtung und Layout | Bypass-Kondensatoren werden in der Nähe des Stromeingangs platziert | |
23 | PCB-Verdrahtung und Layout | Entkopplungskondensatoren werden am Stromeingang platziert. So nah wie möglich an jedem IC | |
24 | PCB-Verdrahtung und Layout | Grundlegende Eigenschaften der PCB-Impedanz: Bestimmt durch die Kupferqualität und den Querschnitt. Genauer gesagt: 1 Unze 0.49 Milliohm/Flächeneinheit | |
25 | PCB-Verdrahtung und Layout | Grundprinzipien der Leiterplattenverdrahtung: Erhöhen Sie den Abstand zwischen den Leiterbahnen, um das Übersprechen der kapazitiven Kopplung zu verringern. Verlegen Sie Stromleitungen und Masseleitungen parallel, um die Leiterplattenkapazität zu optimieren. Verlegen Sie empfindliche Hochfrequenzleitungen entfernt von Stromleitungen mit hohem Rauschen. Verbreiten Sie Stromleitungen und Masseleitungen, um die Impedanz von Stromleitungen und Masseleitungen zu verringern. | |
26 | PCB-Verdrahtung und Layout | Trennung: Verwenden Sie eine physische Trennung, um die Kopplung zwischen verschiedenen Arten von Signalleitungen, insbesondere Strom- und Erdungsleitungen, zu reduzieren. | |
27 | PCB-Verdrahtung und Layout | Lokale Entkopplung: Entkoppeln Sie die lokale Stromversorgung und den IC. Verwenden Sie einen Bypass-Kondensator mit großer Kapazität zwischen dem Stromeingang und der Leiterplatte, um die niederfrequenten Pulsationen zu filtern und den Burst-Leistungsbedarf zu decken. Verwenden Sie zwischen der Stromversorgung und Masse jedes ICs einen Entkopplungskondensator. Diese Entkopplungskondensatoren sollten möglichst nah an den Pins platziert werden. | |
28 | PCB-Verdrahtung und Layout | Verdrahtungstrennung: Minimieren Sie Übersprechen und Rauschen zwischen benachbarten Leitungen auf derselben Leiterplattenebene. Verwenden Sie die 3-W-Spezifikation zur Verarbeitung wichtiger Signalpfade. | |
29 | PCB-Verdrahtung und Layout | Schutz- und Shunt-Schaltungen: Verwenden Sie beidseitige Erdungskabel-Schutzmaßnahmen für wichtige Signale und stellen Sie sicher, dass beide Enden der Schutzschaltung geerdet sind | |
30 | PCB-Verdrahtung und Layout | Einlagige Leiterplatte: Die Masseleitung sollte mindestens 1.5 mm breit sein und die Breitenänderung von Jumper und Masseleitung sollte auf ein Minimum beschränkt bleiben | |
31 | PCB-Verdrahtung und Layout | Doppellagige Leiterplatte: Erdungsgitter/Punktmatrixverdrahtung wird bevorzugt, die Breite sollte über 1.5 mm liegen. Alternativ kann die Erdung auf der einen Seite und die Signalversorgung auf der anderen Seite verlegt werden. | |
32 | PCB-Verdrahtung und Layout | Schutzring: Verwenden Sie den Erdungsdraht, um einen Ring zu bilden, der die Schutzlogik zur Isolierung umschließt | |
33 | PCB-Verdrahtung und Layout | PCB-Kapazität: PCB-Kapazität entsteht auf Mehrschichtplatinen durch die dünne Isolationsschicht zwischen der Stromoberfläche und der Masse. Ihre Vorteile sind ein sehr hoher Frequenzgang und eine geringe Serieninduktivität, die gleichmäßig über die gesamte Oberfläche bzw. Leitung verteilt ist. Sie entspricht einem Entkopplungskondensator, der gleichmäßig über die gesamte Platine verteilt ist. | |
34 | PCB-Verdrahtung und Layout | Hochgeschwindigkeitsschaltungen und Niedriggeschwindigkeitsschaltungen: Hochgeschwindigkeitsschaltungen sollten sich in der Nähe der Massefläche befinden, und Niedriggeschwindigkeitsschaltungen sollten sich in der Nähe der Stromversorgungsfläche befinden. | |
35 | PCB-Verdrahtung und Layout | Die Routing-Richtungen benachbarter Schichten sind orthogonale Strukturen, wodurch vermieden wird, dass unterschiedliche Signalleitungen auf benachbarten Schichten in die gleiche Richtung verlegt werden, um unnötiges Übersprechen zwischen den Schichten zu reduzieren. Wenn diese Situation aufgrund von Einschränkungen der Platinenstruktur (wie beispielsweise einigen Rückwandplatinen) schwer zu vermeiden ist, insbesondere wenn die Signalrate hoch ist, sollten Sie die Verwendung von Masseflächen zum Isolieren jeder Verdrahtungsschicht und die Verwendung von Massesignalleitungen zum Isolieren jeder Signalleitung in Betracht ziehen. | |
36 | PCB-Verdrahtung und Layout | Um den „Antenneneffekt“ zu vermeiden, darf ein Ende der Verkabelung nicht in der Luft schweben. | |
37 | PCB-Verdrahtung und Layout | Regeln zur Impedanzanpassung: Die Leitungsbreite innerhalb eines Gitters sollte konsistent sein. Eine Änderung der Leitungsbreite führt zu einem ungleichmäßigen Wellenwiderstand der Leitung. Bei hoher Übertragungsgeschwindigkeit kommt es zu Reflexionen. Dies sollte bei der Konstruktion vermieden werden. Unter bestimmten Bedingungen kann eine Änderung der Leitungsbreite nicht vermieden werden, und die effektive Länge des inkonsistenten Teils in der Mitte sollte minimiert werden. | |
38 | PCB-Verdrahtung und Layout | Verhindern Sie, dass Signalleitungen zwischen verschiedenen Schichten Selbstschleifen bilden, da dies zu Strahlungsstörungen führen kann. | |
39 | PCB-Verdrahtung und Layout | Regel für kurze Leitungen: Halten Sie die Verkabelung so kurz wie möglich, insbesondere bei wichtigen Signalleitungen, wie z. B. Taktleitungen, und platzieren Sie deren Oszillatoren unbedingt sehr nahe am Gerät. | |
40 | PCB-Verdrahtung und Layout | Fasenregeln: Beim PCB-Design sollten scharfe und rechte Winkel vermieden werden, da dies zu unnötiger Strahlung und schlechter Prozessleistung führt. Der Winkel zwischen allen Linien sollte größer als 135 Grad sein. | |
41 | PCB-Verdrahtung und Layout | Die Drähte vom Filterkondensatorpad zum Anschlusspad sollten mit 0.3 mm dicken Drähten verbunden werden und die Verbindungslänge sollte ≤ 1.27 mm betragen. | |
42 | PCB-Verdrahtung und Layout | Der Hochfrequenzteil wird üblicherweise an der Schnittstelle platziert, um die Verkabelungslänge zu reduzieren. Gleichzeitig sollte auch die Aufteilung der Hoch-/Niederfrequenz-Massefläche berücksichtigt werden. Normalerweise wird die Masse der beiden Teile geteilt und dann an einem einzigen Punkt an der Schnittstelle verbunden. | |
43 | PCB-Verdrahtung und Layout | Bei Bereichen mit dichten Durchkontaktierungen muss darauf geachtet werden, dass die ausgehöhlten Bereiche der Stromversorgungs- und Masseschichten nicht miteinander verbunden werden, da dadurch die Planschicht geteilt und ihre Integrität zerstört wird, was wiederum den Schleifenbereich der Signalleitung in der Masseschicht vergrößert. | |
44 | PCB-Verdrahtung und Layout | Prinzip der überlappungsfreien Leistungslagenprojektion: Bei Leiterplatten mit mehr als zwei Lagen (einschließlich) sollten unterschiedliche Leistungslagen räumlich nicht überlappen, um Interferenzen zwischen verschiedenen Stromversorgungen, insbesondere zwischen Stromversorgungen mit großen Spannungsunterschieden, zu reduzieren. Das Problem der Überlappung von Leistungsebenen muss vermieden werden. Wenn dies schwierig zu vermeiden ist, sollte eine Erdungsschicht in der Mitte verwendet werden. | |
45 | PCB-Verdrahtung und Layout | 3-W-Regel: Um Übersprechen zwischen Leitungen zu reduzieren, sollte der Leitungsabstand ausreichend groß sein. Wenn der Leitungsmittenabstand mindestens das Dreifache der Leitungsbreite beträgt, können 3 % der elektrischen Felder von gegenseitigen Störungen abgehalten werden. Wenn 70 % der elektrischen Felder sich nicht gegenseitig stören, kann die 98-W-Regel angewendet werden. | |
46 | PCB-Verdrahtung und Layout | 20H-Regel: Nimmt man ein H (die dielektrische Dicke zwischen der Stromversorgung und der Erde) als Einheit, können bei einer Kontraktion nach innen von 20H 70 % des elektrischen Felds auf die Erdungskante beschränkt werden, und bei einer Kontraktion nach innen von 1000H können 98 % des elektrischen Felds beschränkt werden. | |
47 | PCB-Verdrahtung und Layout | 50-50-Regel: Die Regel für die Auswahl der Lagenanzahl einer Leiterplatte. Wenn die Taktfrequenz 5 MHz erreicht oder die Impulsanstiegszeit weniger als 5 ns beträgt, muss die Leiterplatte mehrlagig sein. Bei Verwendung einer doppellagigen Leiterplatte empfiehlt es sich, eine Seite der Leiterplatte als vollständige Massefläche zu verwenden. | |
48 | PCB-Verdrahtung und Layout | Kriterien für die Aufteilung von Leiterplatten mit gemischten Signalen: 1. Teilen Sie die Leiterplatte in unabhängige analoge und digitale Teile auf. 2. Platzieren Sie den A/D-Wandler quer über die Aufteilung. 3. Teilen Sie die Masse nicht auf, legen Sie eine einheitliche Masse unter den analogen und digitalen Teilen der Leiterplatte fest. 4. Auf allen Schichten der Leiterplatte können digitale Signale nur im digitalen Teil der Leiterplatte und analoge Signale nur im analogen Teil der Leiterplatte geführt werden. 5. Segmentieren Sie die analoge und die digitale Stromversorgung. 6. Die Führung darf die Lücke zwischen den Oberflächen der geteilten Stromversorgung nicht überqueren. 7. Die Signalleitung, die die Lücke zwischen den geteilten Stromversorgungen überqueren muss, muss sich auf der Verdrahtungsschicht neben der großen Massefläche befinden. 8. Analysieren Sie den tatsächlichen Pfad und die Methode des Rückstroms auf Masse. | |
49 | PCB-Verdrahtung und Layout | Mehrschichtplatinen sind bessere EMV-Schutzmaßnahmen auf Platinenebene und werden empfohlen. | |
50 | PCB-Verdrahtung und Layout | Der Signalkreis und der Stromkreis verfügen über eigene, unabhängige Erdungsleitungen und werden schließlich an einem Punkt geerdet. Die beiden sollten keine gemeinsame Erdungsleitung haben. | |
51 | PCB-Verdrahtung und Layout | Das Erdungskabel für die Signalrückführung verwendet eine unabhängige Erdungsschleife mit niedriger Impedanz, und das Chassis oder der Strukturrahmen können nicht als Schleife verwendet werden. | |
52 | PCB-Verdrahtung und Layout | Beim Erden von Mittel- und Kurzwellengeräten darf der Erdungsdraht < 1/4λ sein; kann diese Anforderung nicht erfüllt werden, darf der Erdungsdraht kein ungerades Vielfaches von 1/4λ sein. | |
53 | PCB-Verdrahtung und Layout | Die Erdungsleitungen starker und schwacher Signale sollten getrennt verlegt werden und jeweils nur an einem Punkt mit dem Erdungsgitter verbunden sein. | |
54 | PCB-Verdrahtung und Layout | Im Allgemeinen sollten mindestens drei separate Erdungsleitungen im Gerät vorhanden sein: eine für den Niederspannungskreis (Signalerdung), eine für Relais, Motor und Hochspannungskreis (Störungserdung). Bei Wechselstrombetrieb sollte die Sicherheitserdung der Stromversorgung mit der Gehäuseerdung verbunden werden. Gehäuse und Steckerkasten sind isoliert, aber an einem Punkt sind beide gleich. Schließlich werden alle Erdungsleitungen an einem Punkt geerdet. Der Leistungsschalterkreis ist am Punkt mit dem maximalen Strom geerdet. Bei f < 1 MHz ist ein Punkt geerdet; bei f > 10 MHz sind mehrere Punkte geerdet; bei 1 MHz | |
55 | PCB-Verdrahtung und Layout | Richtlinien zur Vermeidung von Erdschleifen: Stromleitungen sollten parallel zur Erdleitung verlegt werden. | |
56 | PCB-Verdrahtung und Layout | Der Kühlkörper sollte mit der Stromerdung oder der Abschirmungserdung oder der Schutzerdung in der Einzelplatine verbunden werden (Abschirmungserdung oder Schutzerdung wird bevorzugt), um Strahlungsstörungen zu reduzieren | |
57 | PCB-Verdrahtung und Layout | Digitale Masse und analoge Masse sind getrennt und die Masseleitung ist verbreitert | |
58 | PCB-Verdrahtung und Layout | Beim Mischen von hoher, mittlerer und niedriger Geschwindigkeit auf unterschiedliche Layoutbereiche achten | |
59 | PCB-Verdrahtung und Layout | Spezialisierte Nullspannungsleitung, Stromleitungsführungsbreite ≥1mm | |
60 | PCB-Verdrahtung und Layout | Die Stromleitung und die Erdungsleitung sollten möglichst nahe beieinander liegen und Strom und Erde auf der gesamten Leiterplatte sollten in einer „Brunnenform“ verteilt sein, um den Verteilungsleitungsstrom auszugleichen. | |
61 | PCB-Verdrahtung und Layout | Schreiben Sie die Störquellenlinie und die erfasste Linie möglichst im rechten Winkel | |
62 | PCB-Verdrahtung und Layout | Klassifizieren Sie nach Leistung, Kabel verschiedener Kategorien sollten separat gebündelt werden und der Abstand zwischen separat verlegten Kabelbündeln sollte 50–75 mm betragen. | |
63 | PCB-Verdrahtung und Layout | In Situationen mit hoher Beanspruchung sollte der Innenleiter mit einer vollständigen 360°-Umwicklung versehen sein und ein Koaxialstecker verwendet werden, um die Integrität der elektrischen Feldabschirmung zu gewährleisten | |
64 | PCB-Verdrahtung und Layout | Mehrschichtplatine: Die Leistungs- und die Masseebene sollten nebeneinander liegen. Hochgeschwindigkeitssignale sollten in der Nähe der Masseebene und nicht kritische Signale in der Nähe der Leistungsebene platziert werden. | |
65 | PCB-Verdrahtung und Layout | Stromversorgung: Wenn der Schaltkreis mehrere Stromversorgungen benötigt, trennen Sie jede Stromversorgung durch Masse. | |
66 | PCB-Verdrahtung und Layout | Via: Bei Verwendung von Hochgeschwindigkeitssignalen erzeugen Vias eine Induktivität von 1–4 nH und eine Kapazität von 0.3–0.8 pF. Daher sollten die Vias von Hochgeschwindigkeitskanälen so klein wie möglich sein. Stellen Sie sicher, dass die Anzahl der Vias für parallele Hochgeschwindigkeitsleitungen konsistent ist. | |
67 | PCB-Verdrahtung und Layout | Stub: Vermeiden Sie die Verwendung von Stub in hochfrequenten und empfindlichen Signalleitungen | |
68 | PCB-Verdrahtung und Layout | Sternsignalanordnung: Vermeiden Sie die Verwendung in Hochgeschwindigkeits- und empfindlichen Signalleitungen | |
69 | PCB-Verdrahtung und Layout | Anordnung der strahlenden Signale: Vermeiden Sie deren Verwendung für Hochgeschwindigkeits- und empfindliche Leitungen, lassen Sie die Breite des Signalpfads unverändert und machen Sie die Durchkontaktierungen, die durch die Stromversorgungsebene und die Erde verlaufen, nicht zu dicht. | |
70 | PCB-Verdrahtung und Layout | Erdschleifenbereich: Wenn Sie den Signalpfad und seine Erdungsrückleitung nahe beieinander halten, können Sie die Erdschleife minimieren | |
71 | PCB-Verdrahtung und Layout | Im Allgemeinen ist die Taktschaltung in der Mitte der Leiterplatte oder an einer gut geerdeten Position angeordnet, sodass sich die Uhr möglichst nahe am Mikroprozessor befindet und die Leitungen möglichst kurz gehalten werden, während der Quarzoszillator nur über das Gehäuse geerdet ist. | |
72 | PCB-Verdrahtung und Layout | Um die Zuverlässigkeit der Taktschaltung weiter zu verbessern, kann der Taktbereich mit einer Erdungsleitung umschlossen und isoliert werden, und der Erdungsbereich unter dem Quarzoszillator kann vergrößert werden, um das Verlegen anderer Signalleitungen zu vermeiden. | |
73 | PCB-Verdrahtung und Layout | Das Prinzip des Komponentenlayouts besteht darin, den analogen Schaltungsteil vom digitalen Schaltungsteil zu trennen, die Hochgeschwindigkeitsschaltung von der Niedriggeschwindigkeitsschaltung zu trennen, die Hochleistungsschaltung von der Kleinsignalschaltung zu trennen, die Rauschkomponente von der Nichtrauschkomponente zu trennen und gleichzeitig zu versuchen, die Leitungen zwischen den Komponenten zu verkürzen, um die Interferenzkopplung zwischen ihnen zu minimieren. | |
74 | PCB-Verdrahtung und Layout | Die Leiterplatte ist je nach Funktion in Zonen unterteilt. Die Erdungsleitungen jedes Zonenstromkreises sind parallel geschaltet und an einem Punkt geerdet. Bei mehreren Stromkreiseinheiten auf der Leiterplatte sollte jede Einheit über eine unabhängige Erdungsleitung verfügen und an einem zentralen Punkt mit der gemeinsamen Masse verbunden sein. Einseitige und doppelseitige Leiterplatten verwenden eine Einpunkt-Stromversorgung und eine Einpunkt-Erdung. | |
75 | PCB-Verdrahtung und Layout | Wichtige Signalleitungen sollten so kurz und dick wie möglich sein und auf beiden Seiten eine Schutzerde aufweisen. Wenn das Signal herausgeführt werden muss, sollte es über ein Flachbandkabel herausgeführt werden, und die „Masseleitung-Signal-Masseleitung“ sollte mit Abstand verwendet werden. | |
76 | PCB-Verdrahtung und Layout | E/A-Schnittstellenschaltungen und Stromtreiberschaltungen sollten so nah wie möglich am Rand der Leiterplatte liegen | |
77 | PCB-Verdrahtung und Layout | Versuchen Sie zusätzlich zur Taktschaltung, das Routing unter rauschempfindlichen Geräten und Schaltungen zu vermeiden. | |
78 | PCB-Verdrahtung und Layout | Wenn die Leiterplatte über Hochgeschwindigkeitsdatenschnittstellen wie PCI und ISA verfügt, muss auf die schrittweise Anordnung der Leiterplatte entsprechend der Signalfrequenz geachtet werden, d. h., ausgehend von der Steckplatzschnittstelle werden die Hochfrequenzschaltung, die Mittelfrequenzschaltung und die Niederfrequenzschaltung nacheinander angeordnet, sodass die störungsanfälligen Schaltungen von der Datenschnittstelle entfernt sind. | |
79 | PCB-Verdrahtung und Layout | Je kürzer die Signalleitung auf der Leiterplatte, desto besser. Die längste Leitung sollte 25 cm nicht überschreiten und die Anzahl der Durchkontaktierungen sollte so gering wie möglich sein. | |
80 | PCB-Verdrahtung und Layout | Wenn die Signalleitung gedreht werden muss, verwenden Sie eine 45-Grad- oder Bogenfaltleitung und vermeiden Sie eine 90-Grad-Faltleitung, um die Reflexion von Hochfrequenzsignalen zu verringern. | |
81 | PCB-Verdrahtung und Layout | Vermeiden Sie 90-Grad-Falten bei der Verkabelung, um die Emission hochfrequenter Geräusche zu reduzieren | |
82 | PCB-Verdrahtung und Layout | Achten Sie auf die Verkabelung des Quarzoszillators. Halten Sie die Pins des Quarzoszillators und des Mikrocontrollers so nah wie möglich beieinander, isolieren Sie den Taktbereich mit einem Erdungskabel und erden und befestigen Sie das Quarzoszillatorgehäuse. | |
83 | PCB-Verdrahtung und Layout | Sinnvolle Aufteilung der Platine, z. B. in starke und schwache Signale, digitale und analoge Signale. Störquellen (z. B. Motoren, Relais) und empfindliche Bauteile (z. B. Mikrocontroller) möglichst weit entfernt halten | |
84 | PCB-Verdrahtung und Layout | Isolieren Sie den digitalen vom analogen Bereich mit dem Massekabel, trennen Sie die digitale und die analoge Masse und verbinden Sie sie schließlich an einem Punkt mit der Strommasse. Auch die Verdrahtung der A/D- und D/A-Chips folgt diesem Prinzip. Der Hersteller hat diese Anforderung bei der Belegung der A/D- und D/A-Chip-Pinbelegungen berücksichtigt. | |
85 | PCB-Verdrahtung und Layout | Die Masseleitungen des Mikrocontrollers und der Hochleistungsgeräte sollten separat geerdet werden, um gegenseitige Störungen zu reduzieren. Hochleistungsgeräte sollten möglichst am Rand der Leiterplatte platziert werden. | |
86 | PCB-Verdrahtung und Layout | Minimieren Sie beim Verdrahten den Bereich der Schleife, um induktives Rauschen zu reduzieren | |
87 | PCB-Verdrahtung und Layout | Bei der Verkabelung sollten Strom- und Erdungsleitungen möglichst dick sein. Neben der Reduzierung des Spannungsabfalls ist es wichtiger, das Kopplungsrauschen zu reduzieren. | |
88 | PCB-Verdrahtung und Layout | IC-Geräte sollten möglichst direkt auf die Leiterplatte gelötet werden und IC-Sockel sollten seltener verwendet werden. | |
89 | PCB-Verdrahtung und Layout | Der Referenzpunkt sollte grundsätzlich am Schnittpunkt der linken und unteren Begrenzungslinie (bzw. am Schnittpunkt der Verlängerungslinien) bzw. am ersten Pad auf dem Steckplatz der Leiterplatte gesetzt werden. | |
90 | PCB-Verdrahtung und Layout | Für das Layout wird ein 25mil-Raster empfohlen | |
91 | PCB-Verdrahtung und Layout | Die Gesamtverbindung ist so kurz wie möglich, und die Schlüsselsignalleitung ist die kürzeste | |
92 | PCB-Verdrahtung und Layout | Komponenten desselben Typs sollten in X- oder Y-Richtung konsistent sein. Polare diskrete Komponenten desselben Typs sollten ebenfalls in X- oder Y-Richtung konsistent sein, um die Produktion und Fehlerbehebung zu vereinfachen. | |
93 | PCB-Verdrahtung und Layout | Die Platzierung der Komponenten sollte für Debugging und Wartung bequem sein. Kleine Komponenten dürfen nicht neben großen Komponenten platziert werden. Um die zu debuggenden Komponenten herum sollte ausreichend Platz vorhanden sein. Für Heizkomponenten sollte ausreichend Platz vorhanden sein, um die Wärmeableitung zu erleichtern. Thermistoren sollten von Heizkomponenten ferngehalten werden. | |
94 | PCB-Verdrahtung und Layout | Der Abstand zwischen Dual-Inline-Bauteilen sollte >2 mm betragen. Der Abstand zwischen BGA und benachbarten Bauteilen sollte >5 mm betragen. Der Abstand zwischen kleinen SMD-Bauteilen wie Widerständen und Kondensatoren sollte >0.7 mm betragen. Die Außenseite des SMD-Bauteilpads und die Außenseite des benachbarten Steckbauteilpads sollten >2 mm betragen. Steckbauteile dürfen nicht innerhalb von 5 mm um das Crimpbauteil herum platziert werden. Steckbauteile dürfen nicht innerhalb von 5 mm um die Schweißfläche herum platziert werden. | |
95 | PCB-Verdrahtung und Layout | Der Entkopplungskondensator des integrierten Schaltkreises sollte sich möglichst nahe am Stromanschluss des Chips befinden, wobei die höchste Frequenz als oberstes Prinzip gilt. Halten Sie die Schleife zwischen ihm und der Stromversorgung sowie der Masse so kurz wie möglich. | |
96 | PCB-Verdrahtung und Layout | Bypass-Kondensatoren sollten gleichmäßig um den integrierten Schaltkreis verteilt sein. | |
97 | PCB-Verdrahtung und Layout | Beim Layout der Komponenten sollten Komponenten mit derselben Stromversorgung möglichst zusammen platziert werden, um die spätere Aufteilung der Stromversorgung zu erleichtern. | |
98 | PCB-Verdrahtung und Layout | Die Platzierung von Widerständen und Kondensatoren zur Impedanzanpassung sollte entsprechend ihrer Eigenschaften sinnvoll erfolgen. | |
99 | PCB-Verdrahtung und Layout | Die Anordnung der Anpassungskondensatoren und -widerstände sollte klar unterschieden werden. Bei der Anschlussanpassung mehrerer Lasten müssen sie zur Anpassung am entferntesten Ende des Signals platziert werden. | |
100 | PCB-Verdrahtung und Layout | Beim Anordnen des Anpassungswiderstands sollte dieser nahe am Antriebsende des Signals liegen und der Abstand beträgt im Allgemeinen nicht mehr als 500 mil. | |
101 | PCB-Verdrahtung und Layout | Passen Sie die Zeichen an. Es können nicht alle Zeichen auf der Diskette platziert werden. Um sicherzustellen, dass die Zeicheninformationen nach der Montage klar erkennbar sind, sollten alle Zeichen in X- und Y-Richtung übereinstimmen. Die Größe der Zeichen und des Siebdrucks sollte einheitlich sein. | |
102 | PCB-Verdrahtung und Layout | Wichtige Signalleitungen werden priorisiert: Stromversorgung, analoge Kleinsignale, Hochgeschwindigkeitssignale, Taktsignale und Synchronisationssignale werden bei der Verdrahtung priorisiert; | |
103 | PCB-Verdrahtung und Layout | Regel für minimale Schleifen: Die durch die Signalleitung und ihre Schleife gebildete Schleifenfläche sollte so klein wie möglich sein. Je kleiner die Schleifenfläche, desto geringer sind externe Strahlung und Störungen. Bei doppellagigen Platinen sollte, wenn genügend Platz für die Stromversorgung bleibt, der verbleibende Teil mit Bezugsmasse gefüllt und einige notwendige Durchkontaktierungen hinzugefügt werden, um die doppelseitigen Signale effektiv zu verbinden. Für einige wichtige Signale sollte möglichst viel Masseisolation verwendet werden. Bei einigen Designs mit höheren Frequenzen sollten andere planare Signalschleifen besonders berücksichtigt werden. Es wird empfohlen, mehrlagige Platinen zu verwenden. | |
104 | PCB-Verdrahtung und Layout | Regel für kürzeste Erdungsleitungen: Versuchen Sie, die Erdungsleitung zu kürzen und zu verdicken (insbesondere bei Hochfrequenzschaltungen). Bei Schaltungen, die auf verschiedenen Ebenen arbeiten, können keine langen gemeinsamen Erdungsleitungen verwendet werden. | |
105 | PCB-Verdrahtung und Layout | Wenn der interne Schaltkreis mit dem Metallgehäuse verbunden werden soll, sollte eine Einzelpunkterdung verwendet werden, um zu verhindern, dass Entladestrom durch den internen Schaltkreis fließt | |
106 | PCB-Verdrahtung und Layout | Elektromagnetisch empfindliche Komponenten müssen abgeschirmt werden, um sie von Komponenten oder Leitungen zu isolieren, die elektromagnetische Störungen erzeugen können. Müssen solche Leitungen an Komponenten vorbeigeführt werden, sollten sie im 90°-Winkel verwendet werden. | |
107 | PCB-Verdrahtung und Layout | Die Verdrahtungsebene sollte an die gesamte Metallebene angrenzen. Diese Anordnung dient der Erzeugung eines Flussaufhebungseffekts | |
108 | PCB-Verdrahtung und Layout | Zwischen den Erdungspunkten bilden sich viele Schleifen. Der Durchmesser dieser Schleifen (oder der Abstand zwischen den Erdungspunkten) sollte weniger als 1/20 der Wellenlänge der höchsten Frequenz betragen | |
109 | PCB-Verdrahtung und Layout | Strom- und Masseleitung einer ein- oder doppelseitigen Platine sollten möglichst nah beieinander liegen. Am besten verlegen Sie die Stromleitung auf der einen Seite der Platine und die Masseleitung auf der anderen Seite überlappend. Dadurch wird die Impedanz der Stromversorgung minimiert. | |
110 | PCB-Verdrahtung und Layout | Die Signalführung (insbesondere bei hochfrequenten Signalen) sollte möglichst kurz sein | |
111 | PCB-Verdrahtung und Layout | Der Abstand zwischen den beiden Leitern muss den Vorgaben der elektrischen Sicherheitsspezifikationen entsprechen. Die Spannungsdifferenz darf die Durchschlagspannung der Luft und des Isoliermediums zwischen ihnen nicht überschreiten, da sonst ein Lichtbogen entsteht. Im Zeitraum von 0.7 ns bis 10 ns erreicht der Lichtbogenstrom mehrere zehn Ampere, manchmal sogar über 100 Ampere. Der Lichtbogen bleibt bestehen, bis sich die beiden Leiter berühren und einen Kurzschluss verursachen oder der Strom zu gering ist, um den Lichtbogen aufrechtzuerhalten. Beispiele für mögliche Lichtbogenspitzen sind Hände oder Metallgegenstände. Achten Sie daher bei der Konstruktion darauf, diese zu identifizieren. | |
112 | PCB-Verdrahtung und Layout | Fügen Sie in der Nähe der doppelseitigen Platine eine Massefläche hinzu und verbinden Sie die Massefläche mit dem Massepunkt auf der Schaltung im kürzesten Abstand. | |
113 | PCB-Routing und -Layout | Stellen Sie sicher, dass sich jeder Kabeleintrittspunkt innerhalb eines Radius von 40 mm (1.6 Zoll) zur Gehäuseerde befindet. | |
114 | PCB-Routing und -Layout | Verbinden Sie sowohl das Steckergehäuse als auch das Metallschaltergehäuse mit der Gehäusemasse. | |
115 | PCB-Routing und -Layout | Legen Sie einen breiten leitfähigen Schutzring um die Folientastatur und verbinden Sie den äußeren Rand des Rings mit dem Metallgehäuse oder zumindest an den vier Ecken. Verbinden Sie den Schutzring nicht mit der Masse der Leiterplatte. | |
116 | PCB-Verdrahtung und Layout | Verwenden Sie mehrlagige Leiterplatten: Im Vergleich zu doppelseitigen Leiterplatten können Masse- und Leistungsebene sowie der geringe Abstand zwischen Signal- und Masseleitungen die Gleichtaktimpedanz und die induktive Kopplung auf 1/10 bis 1/100 der doppelseitigen Leiterplatte reduzieren. Platzieren Sie jede Signallage möglichst nahe an einer Leistungs- oder Masselage. | |
117 | PCB-Routing und -Layout | Für hochdichte Leiterplatten mit Bauteilen auf Ober- und Unterseite, sehr kurzen Verbindungen und vielen Füllungen sollten Sie Leiterbahnen auf den Innenlagen verwenden. Die meisten Signalleitungen sowie Strom- und Masseflächen befinden sich auf den Innenlagen und wirken somit wie ein Faradayscher Käfig mit Abschirmung. | |
118 | PCB-Routing und -Layout | Platzieren Sie alle Anschlüsse nach Möglichkeit auf einer Seite der Platine. | |
119 | PCB-Verdrahtung und Layout | Platzieren Sie eine breite Gehäuseerdung oder eine polygonale Füllerdung auf allen PCB-Ebenen unterhalb der aus dem Gehäuse herausführenden Anschlüsse (die leicht direkt von ESD getroffen werden können) und verbinden Sie sie alle etwa 13 mm mit Durchkontaktierungen. | |
120 | PCB-Verdrahtung und Layout | Tragen Sie beim Bestücken der Leiterplatte kein Lötzinn auf die Montagelöcher der oberen und unteren Lagen auf. Verwenden Sie Schrauben mit integrierten Unterlegscheiben, um einen engen Kontakt zwischen der Leiterplatte und dem Metallgehäuse/der Metallabschirmung oder der Halterung auf der Massefläche zu gewährleisten. | |
121 | PCB-Verdrahtung und Layout | Legen Sie zwischen der Gehäuseerdung und der Schaltungserdung auf jeder Schicht die gleiche „Isolationszone“ fest. Halten Sie den Abstand nach Möglichkeit auf 0.64 mm (0.025 Zoll) ein. | |
122 | PCB-Verdrahtung und Layout | Legen Sie eine Ringerdung um die Schaltung, um ESD-Störungen zu vermeiden: 1 Legen Sie einen ringförmigen Erdungspfad um die gesamte Leiterplatte; 2 Die Breite der Ringerdung für alle Schichten beträgt >2.5 mm (0.1 Zoll); 3 Verwenden Sie Durchkontaktierungen, um die ringförmige Erdung alle 13 mm (0.5 Zoll) zu verbinden; 4 Verbinden Sie die ringförmige Erdung mit der gemeinsamen Erdung der Mehrschichtschaltung; 5 Bei doppelseitigen Leiterplatten, die in einem Metallgehäuse oder einer Abschirmvorrichtung installiert sind, sollte die ringförmige Erdung mit der gemeinsamen Erdung der Schaltung verbunden werden; 6 Bei ungeschirmten doppelseitigen Schaltungen wird die ringförmige Erdung mit der Gehäuseerdung verbunden. Auf die ringförmige Erdung wird kein Lötstopplack aufgetragen, sodass die ringförmige Erdung als ESD-Entladungsstab wirken kann. Irgendwo auf der ringförmigen Erdung (alle Schichten) wird ein mindestens 0.5 mm breiter (0.020 Zoll) Spalt angebracht, um die Bildung einer großen Erdungsschleife zu vermeiden; 7 Wenn die Leiterplatte nicht in einem Metallgehäuse oder einer Abschirmvorrichtung untergebracht wird, sollte auf die oberen und unteren Gehäuseerdungsdrähte der Leiterplatte kein Lötstopplack aufgetragen werden, damit diese als Entladungsstäbe für ESD-Lichtbögen wirken können. | |
123 | PCB-Verdrahtung und Layout | Im Bereich, der direkt von ESD betroffen sein kann, sollte in der Nähe jeder Signalleitung eine Erdungsleitung verlegt werden. | |
124 | PCB-Verdrahtung und Layout | ESD-empfindliche Schaltkreise sollten in der Mitte der Leiterplatte platziert werden, um die Berührungsgefahr zu verringern. | |
125 | PCB-Verdrahtung und Layout | Wenn die Länge der Signalleitung größer als 300 mm (12 Zoll) ist, muss eine Erdungsleitung parallel verlegt werden. | |
126 | PCB-Verdrahtung und Layout | Anschlusskriterien für Montagelöcher: Kann mit der gemeinsamen Masse des Schaltkreises verbunden oder davon isoliert werden. 1. Wenn die Metallhalterung mit einem metallischen Abschirmgerät oder Gehäuse verwendet werden muss, muss ein 0-Ω-Widerstand verwendet werden, um die Verbindung herzustellen. 2. Bestimmen Sie die Größe des Montagelochs, um eine zuverlässige Installation der Metall- oder Kunststoffhalterung zu gewährleisten. Verwenden Sie große Pads auf der oberen und unteren Lage des Montagelochs. Verwenden Sie keinen Lötstopplack auf dem unteren Pad und stellen Sie sicher, dass das untere Pad nicht im Wellenlötverfahren gelötet wird. | |
127 | PCB-Verdrahtung und Layout | Eine Parallelschaltung geschützter und ungeschützter Signalleitungen ist nicht zulässig. | |
128 | PCB-Verdrahtung und Layout | Die Verdrahtungsregeln für Reset-, Interrupt- und Steuersignalleitungen: 1. Verwenden Sie Hochfrequenzfilter. 2. Halten Sie Abstand zu Eingangs- und Ausgangsschaltungen. 3. Halten Sie Abstand zum Rand der Leiterplatte. | |
129 | PCB-Verdrahtung und Layout | Die Platine im Chassis ist nicht in der Öffnungsposition oder Innennaht verbaut. | |
130 | PCB-Verdrahtung und Layout | Die gegenüber statischer Elektrizität empfindlichste Leiterplatte wird in der Mitte platziert, wo sie von Menschen nicht so leicht berührt werden kann; das gegenüber statischer Elektrizität empfindliche Gerät wird in der Mitte der Leiterplatte platziert, wo es von Menschen nicht so leicht berührt werden kann. | |
131 | PCB-Verdrahtung und Layout | Bindungskriterien zwischen zwei Metallblöcken: 1. Festes Klebeband ist besser als gewebtes Klebeband. 2. Der Verbindungsbereich ist nicht feucht oder vollgesogen. 3. Verwenden Sie mehrere Leiter, um die Masseflächen oder Massegitter aller Leiterplatten im Gehäuse zu verbinden. 4. Stellen Sie sicher, dass die Breite des Verbindungspunkts und der Dichtung größer als 5 mm ist. | |
132 | Schaltungsentwurf | Signalfilter-Ankopplung: Für jede analoge Verstärkerstromversorgung muss zwischen dem schaltungsnahen Anschluss und dem Verstärker ein Entkopplungskondensator eingefügt werden. Bei digitalen integrierten Schaltungen werden Entkopplungskondensatoren gruppenweise eingesetzt. Installieren Sie Kondensator-Bypass an den Bürsten von Motoren und Generatoren, schalten Sie RC-Filter in Reihe an jeden Wicklungszweig und fügen Sie am Eingang der Stromversorgung einen Tiefpassfilter hinzu, um Störungen zu unterdrücken. Der Filter sollte möglichst nah am zu filternden Gerät installiert werden. Verwenden Sie kurze, abgeschirmte Leitungen als Kopplungsmedium. Alle Filter müssen abgeschirmt sein, und die Eingangs- und Ausgangsleitungen sollten isoliert sein. | |
133 | Schaltungsentwurf | Jede Funktionsplatine muss die Anforderungen an Spannungsschwankungsbereich, Welligkeit, Rauschen, Lastanpassungsrate usw. der Stromversorgung festlegen. Die sekundäre Stromversorgung muss die oben genannten Anforderungen erfüllen, wenn sie nach der Übertragung die Funktionsplatine erreicht. | |
134 | Schaltungsentwurf | Der Schaltkreis mit Strahlungsquelleneigenschaften muss in einer Metallabschirmung installiert werden, um vorübergehende Störungen zu minimieren. | |
135 | Schaltungsentwurf | Fügen Sie Schutzvorrichtungen am Kabeleingang hinzu | |
136 | Schaltungsentwurf | Jeder IC-Stromversorgungspin muss mit Bypass-Kondensatoren (normalerweise 104) und Glättungskondensatoren (10 µF bis 100 µF) zur Masse verbunden werden. Auch die Stromversorgungspins an jeder Ecke des großflächigen ICs müssen mit Bypass-Kondensatoren und Glättungskondensatoren verbunden werden. | |
137 | Schaltungsentwurf | Kriterien für Impedanzfehlanpassung bei der Filterauswahl: Bei Rauschquellen mit niedriger Impedanz muss der Filter hochohmig sein (große Serieninduktivität); bei Rauschquellen mit hoher Impedanz muss der Filter niederohmig sein (große Parallelkapazität). | |
138 | Schaltungsentwurf | Das Kondensatorgehäuse, die Hilfsleitungsanschlüsse, die Plus- und Minuspole sowie die Leiterplatten müssen vollständig isoliert sein | |
139 | Schaltungsentwurf | Der Filteranschluss muss gut geerdet sein und der Metallgehäusefilter verwendet eine Oberflächenerdung. | |
140 | Schaltungsentwurf | Alle Pins des Filtersteckers müssen gefiltert werden | |
141 | Schaltungsentwurf | Beim Entwurf digitaler Schaltungen zur elektromagnetischen Verträglichkeit muss die Bandbreite, die durch die steigenden und fallenden Flanken digitaler Impulse bestimmt wird, nicht die Wiederholungsfrequenz digitaler Impulse berücksichtigt werden. Die Entwurfsbandbreite der Leiterplatte des digitalen Rechtecksignals ist auf 1/πtr eingestellt, und üblicherweise wird das Zehnfache dieser Bandbreite berücksichtigt. | |
142 | Schaltungsentwurf | Verwenden Sie den RS-Trigger als Puffer zwischen der Gerätesteuertaste und der elektronischen Schaltung des Geräts | |
143 | Schaltungsentwurf | Durch die Reduzierung der Eingangsimpedanz empfindlicher Leitungen wird die Möglichkeit der Einbringung von Störungen wirksam verringert. | |
144 | Schaltungsentwurf | LC-Filter Zwischen der Stromversorgung mit niedriger Ausgangsimpedanz und der digitalen Schaltung mit hoher Impedanz ist ein LC-Filter erforderlich, um die Impedanzanpassung der Schleife sicherzustellen | |
145 | Schaltungsentwurf | LC-Filter Zwischen der Stromversorgung mit niedriger Ausgangsimpedanz und der digitalen Schaltung mit hoher Impedanz ist ein LC-Filter erforderlich, um die Impedanzanpassung der Schleife sicherzustellen | |
145 | Schaltungsentwurf | Spannungskalibrierungsschaltung: Entkopplungskondensatoren (z. B. 0.1 μF) sollten an den Eingangs- und Ausgangsenden hinzugefügt werden, und der Auswahlwert des Bypass-Kondensators folgt dem Standard von 10 μF/A. | |
146 | Schaltungsentwurf | Signalabschluss: Die Impedanzanpassung zwischen Quelle und Ziel eines Hochfrequenzkreises ist sehr wichtig. Eine falsche Anpassung führt zu Signalrückkopplungen und gedämpften Schwingungen. Übermäßige HF-Energie führt zu elektromagnetischen Störungen. Daher ist es wichtig, einen Signalabschluss zu verwenden. | |
147 | Schaltungsentwurf | MCU-Schaltung: | |
148 | Schaltungsentwurf | Bei kleinen integrierten Schaltungen mit weniger als 10 Ausgängen sollte bei einer Betriebsfrequenz von ≤ 50 MHz mindestens ein 0.1 µF-Filterkondensator angeschlossen werden. Bei einer Betriebsfrequenz von ≥ 50 MHz ist jeder Stromanschluss mit einem 0.1 µF-Filterkondensator ausgestattet. | |
149 | Schaltungsentwurf | Bei mittelgroßen und großen integrierten Schaltungen ist jeder Stromanschluss mit einem 0.1 µF-Filterkondensator ausgestattet. Bei Schaltungen mit hoher Redundanz der Stromanschlüsse kann die Anzahl der Kondensatoren auch anhand der Anzahl der Ausgangsanschlüsse berechnet werden. Für jeweils fünf Ausgänge ist ein 0.1 µF-Filterkondensator vorgesehen. | |
150 | Schaltungsentwurf | Für Bereiche ohne aktive Geräte wird mindestens ein 0.1 µF-Filterkondensator pro 6 cm² angeschlossen. | |
151 | Schaltungsentwurf | Bei Ultrahochfrequenzschaltungen ist jeder Stromanschluss mit einem 1000-pf-Filterkondensator ausgestattet. Bei Schaltungen mit hoher Redundanz der Stromanschlüsse kann die Anzahl der passenden Kondensatoren auch anhand der Anzahl der Ausgangsanschlüsse berechnet werden, mit einem 1000-pf-Filterkondensator für jeweils fünf Ausgänge. | |
152 | Schaltungsentwurf | Hochfrequenzkondensatoren sollten sich so nah wie möglich an den Stromanschlüssen der IC-Schaltung befinden. | |
153 | Schaltungsentwurf | An jeweils 0.1 Hochfrequenz-Filterkondensatoren ist mindestens ein 5 µF-Filterkondensator angeschlossen; | |
154 | Schaltungsentwurf | Mindestens zwei 47 µF Niederfrequenz-Filterkondensatoren sind alle 5 10 µF angeschlossen; | |
155 | Schaltungsentwurf | Mindestens ein 220 µF- oder 470 µF-Niederfrequenzfilterkondensator sollte alle 100 cm² angeschlossen werden. | |
156 | Schaltungsentwurf | Um jeden Modul-Stromanschluss herum sollten mindestens zwei 220µF- oder 470µF-Kondensatoren angeordnet sein. Wenn der Platz es erlaubt, sollte die Anzahl der Kondensatoren entsprechend erhöht werden. | |
157 | Schaltungsentwurf | Kriterien für die Impuls- und Transformatorisolation: Impulsnetz und Transformator müssen isoliert sein. Der Transformator kann nur an das Entkopplungsimpulsnetz angeschlossen werden, und die Verbindungsleitung ist so kurz wie möglich. | |
158 | Schaltungsentwurf | Um beim Öffnen und Schließen von Schaltern und Schließern Lichtbogenstörungen zu vermeiden, können einfache RC- und induktive Netzwerke angeschlossen und diese Schaltungen um einen hochohmigen Gleichrichter oder Lastwiderstand ergänzt werden. Sollte dies nicht funktionieren, können die Eingangs- und Ausgangsleitungen abgeschirmt werden. Zusätzlich können bedrahtete Kondensatoren an diese Schaltungen angeschlossen werden. | |
159 | Schaltungsentwurf | Die Funktionen von Entkopplungs- und Filterkondensatoren müssen anhand des Hochfrequenz-Ersatzschaltbildes analysiert werden. | |
160 | Schaltungsentwurf | An der Stromversorgung jeder Funktionsplatine sollten geeignete Filterschaltungen eingesetzt werden, um Gegentakt- und Gleichtaktstörungen so weit wie möglich herauszufiltern. Die Masse der Störableitung sollte von der Arbeitserde, insbesondere der Signalerde, getrennt sein. Auch die Schutzerde kann berücksichtigt werden. Entkopplungskondensatoren sollten am Stromeingang der integrierten Schaltung angebracht werden, um die Entstörungsfähigkeit zu verbessern. | |
161 | Schaltungsentwurf | Definieren Sie die höchste Betriebsfrequenz jeder Platine klar und ergreifen Sie die erforderlichen Abschirmmaßnahmen für Geräte oder Komponenten mit Betriebsfrequenzen über 160 MHz (oder 200 MHz), um deren Strahlungsstörungspegel zu verringern und ihre Widerstandsfähigkeit gegen Strahlungsstörungen zu verbessern | |
162 | Schaltungsentwurf | Wenn möglich, fügen Sie am Eingang der Steuerleitung (auf der Leiterplatte) eine RC-Entkopplung hinzu, um mögliche Störfaktoren bei der Übertragung auszuschließen. | |
163 | Schaltungsentwurf | Verwenden Sie den RS-Trigger als Puffer zwischen der Taste und der elektronischen Schaltung | |
164 | Schaltungsentwurf | Verwenden Sie Fast-Recovery-Dioden im sekundären Gleichrichterkreis oder schalten Sie Polyesterfolienkondensatoren parallel zur Diode. | |
165 | Schaltungsentwurf | „Trimmen“ von Transistor-Schaltwellenformen | |
166 | Schaltungsentwurf | Reduzierung der Eingangsimpedanz empfindlicher Leitungen | |
167 | Schaltungsentwurf | Verwenden Sie nach Möglichkeit symmetrische Leitungen als Eingang in empfindlichen Schaltkreisen und nutzen Sie die inhärente Gleichtaktunterdrückungsfähigkeit symmetrischer Leitungen, um die Störungen durch Störquellen auf empfindlichen Leitungen zu überwinden | |
168 | Schaltungsentwurf | Eine direkte Erdung der Last ist ungeeignet | |
169 | Schaltungsentwurf | Beachten Sie, dass Bypass-Entkopplungskondensatoren (normalerweise 104) zwischen der Stromversorgung und der Erde in der Nähe des IC hinzugefügt werden sollten | |
170 | Schaltungsentwurf | Wenn möglich, verwenden Sie eine symmetrische Leitung als Eingang für empfindliche Schaltkreise, und die symmetrische Leitung ist nicht geerdet | |
171 | Schaltungsentwurf | Fügen Sie der Relaisspule eine Freilaufdiode hinzu, um die beim Trennen der Spule entstehende elektromotorische Gegenkraftstörung zu eliminieren. Das Hinzufügen einer Freilaufdiode verzögert die Abschaltzeit des Relais. Durch Hinzufügen einer Spannungsreglerdiode kann das Relais häufiger pro Zeiteinheit betrieben werden. | |
172 | Schaltungsentwurf | An beiden Enden des Relaiskontakts ist ein Funkenunterdrückungskreis (normalerweise ein RC-Reihenkreis, der Widerstand wird im Allgemeinen zwischen einigen K und einigen zehn K gewählt, der Kondensator wird ab 0.01 uF gewählt) angeschlossen, um die Auswirkungen elektrischer Funken zu verringern. | |
173 | Schaltungsentwurf | Fügen Sie dem Motor eine Filterschaltung hinzu und stellen Sie sicher, dass die Leitungen des Kondensators und der Induktivität so kurz wie möglich sind | |
174 | Schaltungsentwurf | Jeder IC auf der Platine sollte parallel mit einem 0.01 μF bis 0.1 μF Hochfrequenzkondensator geschaltet werden, um die Auswirkungen des ICs auf die Stromversorgung zu reduzieren. Achten Sie auf die Verdrahtung der Hochfrequenzkondensatoren. Die Verbindung sollte nahe am Stromversorgungsende und so dick und kurz wie möglich sein. Andernfalls würde dies zu einer Erhöhung des äquivalenten Serienwiderstands des Kondensators führen, was die Filterwirkung beeinträchtigt. | |
175 | Schaltungsentwurf | An beiden Enden des Thyristors ist eine RC-Unterdrückungsschaltung angeschlossen, um das vom Thyristor erzeugte Rauschen zu reduzieren (dieses Rauschen kann den Thyristor zerstören, wenn es stark ist). | |
176 | Schaltungsentwurf | Viele Mikrocontroller reagieren sehr empfindlich auf Störungen der Stromversorgung. Um Störungen durch Stromversorgungsstörungen zu reduzieren, ist es notwendig, die Stromversorgung des Mikrocontrollers mit einer Filterschaltung oder einem Spannungsregler zu ergänzen. Beispielsweise kann eine π-förmige Filterschaltung mithilfe von Magnetperlen und Kondensatoren gebildet werden. Bei niedrigen Temperaturen können anstelle von Magnetperlen auch 100-Ω-Widerstände verwendet werden. | |
177 | Schaltungsentwurf | Wenn der E/A-Anschluss des Mikrocontrollers zur Steuerung von Rauschgeräten wie Motoren verwendet wird, sollte zwischen dem E/A-Anschluss und der Rauschquelle eine Isolierung hinzugefügt werden (fügen Sie eine π-förmige Filterschaltung hinzu). Um Rauschgeräte wie Motoren zu steuern, sollte zwischen dem E/A-Anschluss und der Rauschquelle eine Isolierung hinzugefügt werden (fügen Sie eine π-förmige Filterschaltung hinzu). | |
178 | Schaltungsentwurf | Die Verwendung von Entstörungskomponenten wie Magnetperlen, Magnetringen, Stromversorgungsfiltern und Abschirmabdeckungen an wichtigen Stellen wie Mikrocontroller-E/A-Ports, Stromleitungen und Leiterplattenverbindungsleitungen kann die Entstörungsleistung der Schaltung erheblich verbessern | |
179 | Schaltungsentwurf | Lassen Sie die ungenutzten E/A-Ports des Mikrocontrollers nicht potentialfrei, sondern verbinden Sie sie mit Masse oder Stromversorgung. Die ungenutzten Anschlüsse anderer ICs werden mit Masse oder Stromversorgung verbunden, ohne die Systemlogik zu verändern. | |
180 | Schaltungsentwurf | Durch die Verwendung von Leistungsüberwachungs- und Watchdog-Schaltungen für Mikrocontroller wie IMP809, IMP706, IMP813, X25043, X25045 usw. kann die Entstörungsleistung der gesamten Schaltung erheblich verbessert werden. | |
181 | Schaltungsentwurf | Unter der Voraussetzung, dass die Geschwindigkeit den Anforderungen entspricht, versuchen Sie, den Quarzoszillator des Mikrocontrollers zu reduzieren und wählen Sie eine digitale Schaltung mit niedriger Geschwindigkeit | |
182 | Schaltungsentwurf | Fügen Sie nach Möglichkeit RC-Tiefpassfilter oder EMI-Unterdrückungskomponenten (wie Magnetperlen, Signalfilter usw.) an der Schnittstelle der Leiterplatte hinzu, um Störungen durch die Verbindungskabel zu vermeiden. Achten Sie jedoch darauf, die Übertragung nützlicher Signale nicht zu beeinträchtigen. | |
183 | Schaltungsentwurf | Verwenden Sie beim Verdrahten des Taktausgangs keine direkte serielle Verbindung zu mehreren Komponenten (sogenannte Daisy-Chain-Verbindung); stellen Sie stattdessen Taktsignale direkt über den Puffer an mehrere andere Komponenten bereit. | |
184 | Schaltungsentwurf | Verlängern Sie den Rand der Folientastatur um 12 mm über die Metalllinie hinaus oder verwenden Sie Kunststoffausschnitte, um die Pfadlänge zu vergrößern. | |
185 | Schaltungsentwurf | Verbinden Sie das Signal am Stecker in der Nähe des Steckers mithilfe eines LC- oder Perlenkondensatorfilters mit der Gehäusemasse des Steckers. | |
186 | Schaltungsentwurf | Fügen Sie zwischen der Gehäusemasse und der gemeinsamen Masse des Schaltkreises eine magnetische Perle hinzu. | |
187 | Schaltungsentwurf | Das Stromverteilungssystem im elektronischen Gerät ist das Hauptobjekt der induktiven ESD-Kopplung. Die Anti-ESD-Maßnahmen für das Stromverteilungssystem sind: 1. Verdrillen Sie die Stromleitung und die entsprechende Rückleitung fest miteinander. 2. Platzieren Sie eine Magnetperle an der Stelle, an der jede Stromleitung in das elektronische Gerät eintritt. 3. Platzieren Sie einen Überstromunterdrücker, einen Metalloxid-Varistor (MOV) oder einen 1-kV-Hochfrequenzkondensator zwischen jedem Stromanschluss und der Gehäuseerdung des elektronischen Geräts. 4. Am besten richten Sie eine dedizierte Strom- und Massefläche auf der Leiterplatte oder ein dichtes Strom- und Massenetz ein und verwenden Sie eine große Anzahl von Bypass- und Entkopplungskondensatoren. | |
188 | Schaltungsentwurf | Platzieren Sie Widerstände und Magnetperlen in Reihe am Empfangsende. Bei Kabeltreibern, die leicht durch elektrostatische Entladungen beeinträchtigt werden, können Sie auch Widerstände oder Magnetperlen in Reihe am Antriebsende platzieren. | |
189 | Schaltungsentwurf | Platzieren Sie einen Überspannungsschutz am Empfangsende. 1 Verwenden Sie kurze und dicke Drähte (weniger als die fünffache Breite, vorzugsweise weniger als die dreifache Breite) zum Anschluss an die Gehäuseerdung. 5 Die aus dem Anschluss kommenden Signal- und Erdungskabel sollten direkt mit dem Überspannungsschutz verbunden werden, bevor sie mit anderen Teilen der Schaltung verbunden werden. | |
190 | Schaltungsentwurf | Platzieren Sie Filterkondensatoren am Anschluss oder innerhalb von 25 mm (1.0 Zoll) vom Empfangsschaltkreis. 1 Verwenden Sie kurze und dicke Drähte zum Anschluss an die Gehäusemasse oder die Masse des Empfangsschaltkreises (weniger als die fünffache Breite, vorzugsweise weniger als die dreifache Breite). 5 Die Signal- und Erdungskabel sollten zuerst an die Kondensatoren und dann an den Empfangsschaltkreis angeschlossen werden. | |
191 | Gehäuse | Bei einem Metallchassis beträgt der maximale Öffnungsdurchmesser ≤λ/20, wobei λ die Wellenlänge der elektromagnetischen Welle mit der höchsten Frequenz innerhalb und außerhalb der Maschine ist; nichtmetallische Chassis gelten hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit als ungeschützt. | |
192 | Case | Die Abschirmung weist die geringste Anzahl von Nähten auf. An den Nähten der Abschirmung gewährleistet die Mehrpunkt-Federdruckkontaktmethode eine gute elektrische Kontinuität. Die Belüftungsöffnung ist D<3mm, diese Öffnung kann wirksam große elektromagnetische Leckagen oder das Eindringen verhindern. Die Abschirmöffnung (z. B. die Belüftungsöffnung) ist mit einem feinen Kupfernetz oder anderen geeigneten leitfähigen Materialien verschlossen. Wenn das Metallnetz der Belüftungsöffnung häufig entfernt werden muss, kann es mit Schrauben oder Bolzen um die Öffnung herum befestigt werden. Der Schraubenabstand beträgt jedoch <25mm, um einen kontinuierlichen Linienkontakt aufrechtzuerhalten. | |
193 | Case | Bei f > 1 MHz reduziert eine Metallplattenabschirmung mit einer Dicke von 0.5 mm die Feldstärke um 99 %. Bei f > 10 MHz reduziert eine 0.1 mm dicke Kupferabschirmung die Feldstärke um mehr als 99 %. Bei f > 100 MHz bietet die Kupfer- oder Silberschicht auf der Oberfläche des Isolators eine gute Abschirmung. Es ist jedoch zu beachten, dass bei Kunststoffgehäusen, wenn die Metallbeschichtung innen aufgesprüht wird, der inländische Sprühprozess nicht den Standards entspricht, die kontinuierliche Leitungswirkung zwischen den Beschichtungspartikeln unzureichend ist und die Leitungsimpedanz hoch ist. Die negativen Auswirkungen eines Sprühfehlers sollten ernst genommen werden. | |
194 | Case | Der Erdungsanschluss der gesamten Maschine ist nicht mit Isolierfarbe beschichtet. Es ist notwendig, einen zuverlässigen Metallkontakt mit dem Erdungskabel sicherzustellen, um zu vermeiden, dass der Erdungsanschluss fälschlicherweise ausschließlich auf Schraubgewinden basiert. | |
195 | Case | Schaffen Sie eine perfekte Abschirmstruktur mit einer geerdeten Metallabschirmschale, die den Entladestrom zur Erde ableiten kann | |
196 | Case | Schaffen Sie eine ESD-resistente Umgebung mit einer Durchschlagsspannung von 20 kV; Schutzmaßnahmen durch Abstandsvergrößerung sind wirksam. | |
197 | Case | Alle für den Benutzer/Bediener zugänglichen Punkte, einschließlich Nähte, Lüftungsöffnungen und Montagelöcher, zugängliches nicht geerdetes Metall wie Befestigungselemente, Schalter, Hebel und Anzeigen mit einer Weglänge von mehr als 20 mm zwischen dem elektronischen Gerät und Folgendem: | |
198 | Case | Verwenden Sie Mylar-Klebeband, um Nähte und Befestigungslöcher im Gehäuse abzudecken. Dadurch werden die Kanten der Nähte/Durchkontaktierungen erweitert und die Pfadlänge erhöht. | |
199 | Case | Verwenden Sie Metallkappen oder abgeschirmte Staubschutzkappen aus Kunststoff, um nicht verwendete oder selten verwendete Anschlüsse abzudecken. | |
200 | Case | Verwenden Sie Schalter und Joysticks mit Kunststoffschäften oder bringen Sie Kunststoffgriffe/-abdeckungen an, um den Weg zu verlängern. Vermeiden Sie Griffe mit Stellschrauben aus Metall. | |
201 | Case | Montieren Sie LEDs und andere Anzeigen in Löchern in Geräten und decken Sie sie mit Klebeband oder Abdeckungen ab, um die Ränder der Löcher zu verlängern, oder verwenden Sie Leitungen, um die Weglänge zu erhöhen. | |
202 | Case | Runden Sie die Kanten und Ecken von Metallteilen ab, die Kühlkörper in der Nähe von Gehäusenähten, Lüftungsöffnungen oder Montagelöchern platzieren. | |
203 | Case | Bei Kunststoffgehäusen dürfen Metallbefestigungen in der Nähe elektronischer oder nicht geerdeter Geräte nicht aus dem Gehäuse herausragen. | |
204 | Case | Hohe Füße, um das Gerät vom Tisch oder Boden fernzuhalten, können das Problem der indirekten ESD-Kopplung vom Tisch/Boden oder der horizontalen Kopplungsfläche lösen. | |
205 | Case | Tragen Sie Klebstoff oder Dichtungsmittel rund um die Membran-Schaltkreisschicht der Tastatur auf. | |
206 | Case | Richtlinien zum Schutz von Gehäusefugen und -kanten: Fugen und Kanten sind kritisch. An den Fugen des Gehäuses sollten Hochdrucksilikon oder Dichtungen verwendet werden, um Abdichtung, ESD-Schutz sowie Wasser- und Staubbeständigkeit zu gewährleisten. | |
207 | Fahrgestell | Nicht geerdete Chassis sollten eine Durchschlagspannung von mindestens 20 kV aufweisen (Regeln A1 bis A9); bei geerdeten Chassis müssen elektronische Geräte eine Durchschlagspannung von mindestens 1500 V aufweisen, um sekundäre Lichtbögen zu verhindern, und die Pfadlänge muss größer oder gleich 2.2 mm sein. | |
208 | Gehäuse | Das Gehäuse besteht aus den folgenden Abschirmmaterialien: Blech; Polyesterfolie/Kupfer oder Polyesterfolie/Aluminiumlaminat; thermogeformtes Metallgitter mit Schweißnähten; thermogeformte metallisierte Fasermatte (Vlies) oder Gewebe (Gewebe); Silber-, Kupfer- oder Nickelbeschichtung; Zink-Lichtbogenspritzen; Vakuummetallisierung; stromloses Plattieren; dem Kunststoff hinzugefügtes leitfähiges Füllmaterial; | |
209 | Gehäuse | Kriterien für elektrochemische Korrosion des Abschirmmaterials: Das Potenzial zwischen den Kontaktteilen (EMF) liegt unter 0.75 V. In salzhaltiger und feuchter Umgebung muss das Potenzial untereinander unter 0.25 V liegen. Der positive Anodenteil sollte größer sein als der negative Kathodenteil. | |
210 | Case | Verwenden Sie Abschirmmaterial mit mehr als der 5-fachen Spaltbreite zur Überlappung an der Naht. | |
211 | Case | Elektrische Verbindungen zwischen der Abschirmung und der Box werden in Abständen von 20 mm (0.8 Zoll) durch Schweißen, Befestigungselemente usw. hergestellt. | |
212 | Case | Überbrücken Sie die Lücke mit einer Dichtung, beseitigen Sie den Schlitz und stellen Sie einen leitfähigen Pfad zwischen den Lücken bereit. | |
213 | Case | Vermeiden Sie gerade Ecken und zu große Biegungen im Abschirmmaterial. | |
214 | Case | Öffnung ≤ 20 mm und Schlitzlänge ≤ 20 mm. Unter gleichen Öffnungsflächenbedingungen sind offene Löcher gegenüber Schlitzen vorzuziehen. | |
215 | Case | Verwenden Sie möglichst mehrere kleine Öffnungen statt einer großen und lassen Sie zwischen den Öffnungen möglichst viel Abstand. | |
216 | Case | Bei geerdeten Geräten schließen Sie die Abschirmung an der Stelle, an der der Stecker eintritt, an die Gehäuseerdung an. Bei ungeerdeten (doppelt isolierten) Geräten schließen Sie die Abschirmung an die gemeinsame Masse des Stromkreises in der Nähe des Schalters an. | |
217 | Fahrgestell | Platzieren Sie den Kabeleintrittspunkt möglichst nahe an der Mitte des Panels und nicht in der Nähe einer Kante oder Ecke. | |
218 | Fahrgestell | Richten Sie die Schlitze in der Abschirmung parallel zur Flussrichtung des ESD-Stroms aus, nicht senkrecht dazu. | |
219 | Case | Verwenden Sie ein Blech mit Metallklammern an den Montagelöchern, um zusätzliche Erdungspunkte bereitzustellen, oder verwenden Sie Kunststoffklammern zur Isolierung und Isolation. | |
220 | Case | Installieren Sie lokale Abschirmvorrichtungen an den Bedienfeld- und Tastaturpositionen des Kunststoffgehäuses, um elektrostatische Entladungen zu verhindern: | |
221 | Case | Die Position des Stromanschlusses und des nach außen führenden Anschlusses sollte mit der Gehäusemasse oder der gemeinsamen Schaltungsmasse verbunden sein. | |
222 | Gehäuse | Verwenden Sie Polyesterfolie/Kupfer- oder Polyesterfolie/Aluminium-Laminate in Kunststoffen oder verwenden Sie leitfähige Beschichtungen oder leitfähige Füllstoffe. | |
223 | Gehäuse | Verwenden Sie eine dünne leitfähige Chromat- oder Chromatbeschichtung auf Aluminium, verwenden Sie jedoch keine Eloxierung. | |
224 | Case | Verwenden Sie leitfähiges Füllmaterial in Kunststoffen. Beachten Sie, dass Gussteile oft Harz auf der Oberfläche haben, was das Herstellen einer niederohmigen Verbindung erschwert. | |
225 | Case | Verwenden Sie eine dünne leitfähige Chromatbeschichtung auf Stahl. | |
226 | Fahrgestell | Sorgen Sie für direkten Kontakt sauberer Metalloberflächen, anstatt sich beim Verbinden von Metallteilen auf Schrauben zu verlassen. | |
227 | Fahrgestell | Verbinden Sie das Display mit der Gehäuseabschirmung, indem Sie entlang des gesamten Umfangs eine Abschirmbeschichtung (Indiumzinnoxid, Indiumoxid, Zinnoxid usw.) auftragen. | |
228 | Case | Sorgen Sie an Stellen, die vom Bediener häufig berührt werden, wie beispielsweise der Leertaste auf der Tastatur, für einen antistatischen (schwach leitfähigen) Erdungspfad. | |
229 | Case | Erschweren Sie dem Bediener das Entladen von Lichtbögen an den Rand oder in die Ecke der Metallplatte. Lichtbogenentladungen an diesen Stellen verursachen indirektere ESD-Effekte als Lichtbogenentladungen in der Mitte der Metallplatte. | |
230 | Sonstiges | Abschirmungsrichtlinien für Anzeigefenster: 1 Installieren Sie abschirmende Schutzfenster. 2 Der externe Schaltungsteil ist über ein Filtergerät mit der Schaltung im Inneren der Maschine verbunden. | |
231 | Sonstiges | Wichtige Kriterien für den Fensterschutz: | |
232 | Geräteauswahl | Als Kondensatoren sollten Chipkondensatoren mit geringer Zuleitungsinduktivität verwendet werden. | |
233 | Geräteauswahl | Stabiler Bypass-Kondensator für die Stromversorgung, wählen Sie einen Elektrolytkondensator | |
234 | Geräteauswahl | Wählen Sie für AC-Kopplungs- und Ladungsspeicherkondensatoren Polytetrafluorethylen-Kondensatoren oder andere Polyester-Kondensatoren (Polypropylen, Polystyrol usw.). | |
235 | Geräteauswahl | Monolithische Keramikkondensatoren zur Hochfrequenz-Schaltungsentkopplung | |
236 | Geräteauswahl | Die Kriterien für die Kondensatorauswahl sind: | |
237 | Geräteauswahl | Aluminium-Elektrolytkondensatoren sollten in folgenden Situationen vermieden werden: | |
238 | Geräteauswahl | Filteranschlüsse sind nur bei geschirmten Chassis notwendig | |
239 | Geräteauswahl | Bei der Auswahl von Filtersteckern sollte neben den Faktoren, die bei der Auswahl herkömmlicher Stecker zu berücksichtigen sind, auch die Grenzfrequenz des Filters berücksichtigt werden. Wenn die Frequenzen der über die Adern des Steckers übertragenen Signale unterschiedlich sind, sollte die Grenzfrequenz anhand des Signals mit der höchsten Frequenz bestimmt werden. | |
240 | Geräteauswahl | Oberflächenmontageverpackungen werden so weit wie möglich empfohlen | |
241 | Geräteauswahl | Kohlenstofffolie ist die erste Wahl bei der Widerstandsauswahl, gefolgt von Metallfolie. Wenn aus Leistungsgründen eine Drahtwicklung erforderlich ist, muss der Induktivitätseffekt berücksichtigt werden | |
242 | Geräteauswahl | Bei der Auswahl von Kondensatoren ist zu beachten, dass Aluminium-Elektrolytkondensatoren und Tantal-Elektrolytkondensatoren für Niederfrequenzanschlüsse geeignet sind. Keramikkondensatoren eignen sich für den Mittelfrequenzbereich (von KHz bis MHz). Keramik- und Glimmerkondensatoren eignen sich für Hochfrequenz- und Mikrowellenschaltungen. Versuchen Sie, Kondensatoren mit niedrigem ESR (äquivalenter Serienwiderstand) zu verwenden. | |
243 | Geräteauswahl | Bypass-Kondensatoren sollten Elektrolytkondensatoren mit einer Kapazität von 10-470PF sein, hauptsächlich abhängig vom vorübergehenden Strombedarf auf der Leiterplatte | |
244 | Geräteauswahl | Entkopplungskondensatoren sollten Keramikkondensatoren mit einer Kapazität von 1/100 oder 1/1000 des Bypass-Kondensators sein. Die Kapazität hängt von der Anstiegs- und Abfallzeit des schnellsten Signals ab. Beispielsweise 10 nF für 100 MHz, 4.7–100 nF für 33 MHz und einem ESR-Wert von weniger als 1 Ohm. | |
245 | Geräteauswahl | Bei der Auswahl von Induktoren ist ein geschlossener Regelkreis besser als ein offener Regelkreis. Bei einem offenen Regelkreis ist der Wicklungstyp besser als der Stab- oder Magnettyp. Wählen Sie einen ferromagnetischen Kern für niedrige Frequenzen und einen Ferritkern für hohe Frequenzen. | |
246 | Geräteauswahl | Ferritperlen, Hochfrequenzdämpfung 10 dB | |
247 | Geräteauswahl | Ferritklemmen MHz-Frequenzbereich Gleichtakt (CM), Gegentakt (DM) Dämpfung bis zu 10-20 dB | |
248 | Geräteauswahl | Diodenauswahl: | |
249 | Geräteauswahl | Integrierte Schaltkreise: | |
250 | Geräteauswahl | Der Nennstromwert des Filters beträgt das 1.5-fache des tatsächlichen Arbeitsstromwerts. | |
251 | Geräteauswahl | Auswahl des Netzteilfilters: Gemäß theoretischen Berechnungen oder Testergebnissen sollte der Einfügungsdämpfungswert, den das Netzteilfilter erreichen sollte, IL betragen. Bei der tatsächlichen Auswahl sollte ein Netzteilfilter mit einer Einfügungsdämpfung von IL+20 dB gewählt werden. | |
252 | Geräteauswahl | AC-Filter und Tributary-Filter sind in realen Produkten nicht austauschbar. In temporären Prototypen können AC-Filter vorübergehend DC-Filter ersetzen; DC-Filter dürfen jedoch nicht in AC-Situationen eingesetzt werden. Die Filtergrenzfrequenz des DC-Filters zur Erdkapazität ist niedrig, und Wechselstrom verursacht dort hohe Verluste. | |
253 | Geräteauswahl | Vermeiden Sie die Verwendung elektrostatisch empfindlicher Geräte. Die elektrostatische Empfindlichkeit des ausgewählten Geräts liegt in der Regel bei mindestens 2000 V. Andernfalls sollten Sie sorgfältig antistatische Maßnahmen planen und planen. Konstruktiv ist eine gute Erdung und die erforderlichen Isolierungs- oder Abschirmmaßnahmen erforderlich, um die antistatische Wirkung der gesamten Maschine zu verbessern. | |
254 | Geräteauswahl | Bei einem abgeschirmten Twisted Pair fließt der Signalstrom auf den beiden inneren Leitern und der Rauschstrom in der Abschirmschicht. Dadurch wird die Kopplung der gemeinsamen Impedanz aufgehoben und jegliche Störung wird auf beiden Leitern gleichzeitig erkannt, wodurch sich die Störungen gegenseitig aufheben. | |
255 | Geräteauswahl | Ungeschirmte Twisted-Pair-Kabel weisen eine geringere Widerstandsfähigkeit gegen elektrostatische Kopplung auf. Sie verhindern jedoch immer noch eine gute magnetische Feldinduktion. Die Abschirmwirkung ungeschirmter Twisted-Pair-Kabel ist proportional zur Anzahl der Verdrillungen pro Kabellängeneinheit. | |
256 | Geräteauswahl | Koaxialkabel haben einen gleichmäßigeren Wellenwiderstand und geringere Verluste, wodurch sie bessere Eigenschaften von Gleichstrom bis UKW aufweisen. | |
257 | Geräteauswahl | Verwenden Sie keine Hochgeschwindigkeits-Logikschaltungen, wenn diese vermieden werden können | |
258 | Geräteauswahl | Versuchen Sie bei der Auswahl von Logikbausteinen, Bausteine mit einer Anstiegszeit von mehr als 5 ns auszuwählen, und wählen Sie keine Logikbausteine aus, die schneller sind als das von der Schaltung geforderte Timing. | |
259 | System | Wenn mehrere Geräte zu einem elektrischen System verbunden sind, werden zur Isolierung Trenntransformatoren, Neutralisationstransformatoren, Optokoppler und Gleichtakteingänge von Differenzverstärkern verwendet, um die durch die Erdschleifenstromversorgung verursachten Störungen zu beseitigen. | |
260 | System | Identifizieren Sie Störgeräte und Störkreise: Im Start-Stopp- oder Betriebszustand sind Geräte oder Kreise mit großer Spannungsänderungsrate dV/dt und Stromänderungsrate di/dt Störgeräte oder Störkreise. | |
261 | System | Platzieren Sie eine geerdete leitfähige Schicht zwischen dem Schaltkreis der Folientastatur und dem gegenüberliegenden Schaltkreis. | |
262 | Kabel und Anschlüsse | Isolationskriterien für Leiterplattenverdrahtung und -layout: Starke und schwache Stromisolierung, große und kleine Spannungsisolierung, Hoch- und Niederfrequenzisolierung, Eingangs- und Ausgangsisolierung, digital-analoge Isolierung, Eingangs- und Ausgangsisolierung. Der Grenzstandard liegt bei einer Größenordnung Unterschied. Zu den Isolationsmethoden gehören: Abschirmung, eine oder alle unabhängigen Abschirmungen, räumliche Trennung und Erdungstrennung. | |
263 | Kabel und Anschlüsse | Ungeschirmtes Flachbandkabel. Die beste Verdrahtungsmethode ist, Signal- und Massekabel abwechselnd zu verlegen. Die schlechtere Methode besteht darin, ein Massekabel, zwei Signalkabel, dann ein Massekabel usw. zu verwenden oder eine spezielle Erdungsplatte zu verwenden. | |
264 | Kabel und Anschlüsse | Richtlinien zur Signalkabelabschirmung: 1. Bei stark gestörten Signalübertragungen sollten Twisted Pair- oder speziell abgeschirmte Twisted Pair-Kabel verwendet werden. 2. Für Gleichstromleitungen sollten abgeschirmte Kabel verwendet werden; 3. Für Wechselstromleitungen sollten Twisted Pair-Kabel verwendet werden; 4. Alle Signal-/Stromleitungen, die in den Abschirmungsbereich gelangen, müssen gefiltert werden. 5. Beide Enden aller abgeschirmten Kabel (Hüllen) sollten guten Erdungskontakt haben. Solange keine schädliche Erdungsschleife entsteht, sollten alle Kabelschirme an beiden Enden geerdet werden. Bei sehr langen Kabeln sollte zusätzlich ein Erdungspunkt in der Mitte vorhanden sein. 6. In empfindlichen Niederspannungsschaltkreisen sollte jeder Schaltkreis über ein eigenes isoliertes und abgeschirmtes Erdungskabel verfügen, um mögliche Störungen durch Erdungsschleifen auszuschließen. | |
265 | Kabel und Anschlüsse | Prinzip der abgeschirmten Leitung in der Nähe der Metallbodenplatte: Alle abgeschirmten Kabel sollten in der Nähe der Metallplatte verlegt werden, um zu verhindern, dass das Magnetfeld durch die Schleife gelangt, die durch den Metallboden und die Abschirmleitungshülle gebildet wird | |
266 | Kabel und Anschlüsse | Leiterplattenstecker sollten außerdem mit mehr Nullvolt-Leitungen ausgestattet werden, da die Leitungsisolation | |
267 | Kabel und Anschlüsse | Der beste Weg, den Schleifenbereich von Störungen und empfindlichen Schaltkreisen zu reduzieren, ist die Verwendung von Twisted Pair und geschirmten Kabeln | |
268 | Kabel und Anschlüsse | Twisted Pair ist bei weniger als 100 kHz sehr effektiv und ist bei hohen Frequenzen aufgrund der ungleichmäßigen charakteristischen Impedanz und der daraus resultierenden Wellenformreflexion begrenzt | |
