14 poin teratas dari daftar periksa Tata Letak PCB
14 poin teratas dari Tata Letak PCB checklist
Saat merancang PCB, untuk membuat desain papan sirkuit frekuensi tinggi lebih masuk akal dan memiliki kinerja anti-interferensi yang lebih baik, aspek-aspek berikut harus dipertimbangkan:
(1) Pilih jumlah lapisan secara wajar. Saat memasang papan sirkuit frekuensi tinggi dalam desain PCB, gunakan bidang tengah bagian dalam sebagai lapisan daya dan ground, yang dapat memainkan peran pelindung, secara efektif mengurangi induktansi parasit, memperpendek panjang jalur sinyal, dan meminimalkan interferensi silang sinyal.
(2) Metode pengkabelan: Pengkabelan harus diputar pada sudut 45° atau dalam busur, yang dapat mengurangi emisi sinyal frekuensi tinggi dan koplingnya.
(3) Panjang jejak: Semakin pendek panjang jejak, semakin baik, dan semakin pendek jarak paralel antara dua garis, semakin baik.
(4) Jumlah lubang via: Semakin sedikit jumlah lubang via, semakin baik.
(5) Arah kabel interlayer Arah kabel interlayer harus vertikal, yaitu lapisan atas horizontal dan lapisan bawah vertikal. Hal ini dapat mengurangi interferensi antar sinyal.
(6) Pelapisan tembaga Menambahkan lapisan tembaga ke tanah dapat mengurangi interferensi antar sinyal.
(7) Grounding: Grounding jalur sinyal penting dapat meningkatkan kemampuan anti-interferensi sinyal secara signifikan. Tentu saja, sumber interferensi juga dapat di-grounding sehingga tidak dapat mengganggu sinyal lain.
(8) Jalur sinyal Jalur sinyal tidak dapat diputar dan harus dirutekan dengan cara berantai.
Prioritaskan jalur sinyal utama: Sinyal kecil analog, sinyal kecepatan tinggi, sinyal clock, sinyal sinkronisasi, dan sinyal utama lainnya dirutekan terlebih dahulu Prinsip prioritas kepadatan: Mulai pengkabelan dari perangkat dengan koneksi paling rumit di papan. Mulai pengkabelan dari area terpadat di papan hati-hati: a. Cobalah untuk menyediakan lapisan kabel khusus untuk sinyal utama seperti sinyal clock, sinyal frekuensi tinggi, sinyal sensitif, dll., dan pastikan area loop minimum. Metode seperti pengkabelan prioritas manual, pelindung, dan peningkatan jarak aman harus diadopsi jika perlu. Pastikan kualitas sinyal. b. Lingkungan EMC antara lapisan daya dan lapisan ground buruk, jadi hindari mengatur sinyal yang sensitif terhadap interferensi. c. Jaringan dengan persyaratan kontrol impedansi harus dikabelkan sebanyak mungkin sesuai dengan persyaratan panjang dan lebar saluran.
Jalur clock merupakan salah satu faktor yang memiliki dampak terbesar pada EMC. Harus ada sesedikit mungkin lubang pada jalur clock, cobalah untuk menghindari menjalankannya secara paralel dengan jalur sinyal lainnya, dan jauhi jalur sinyal umum untuk menghindari interferensi dengan jalur sinyal. Pada saat yang sama, bagian catu daya dari papan harus dihindari untuk mencegah catu daya dan clock saling mengganggu. Jika ada chip pembangkit clock khusus pada papan, tidak ada jejak yang dapat diarahkan di bawahnya. Tembaga harus diletakkan di bawahnya, dan ground dapat dipotong khusus untuknya jika perlu. Untuk osilator kristal yang direferensikan oleh banyak chip, jejak tidak boleh diarahkan di bawah osilator kristal ini, dan tembaga harus diletakkan untuk isolasi.
Perutean sudut siku-siku umumnya merupakan situasi yang harus dihindari dalam pemasangan kabel PCB, dan hampir menjadi salah satu standar untuk mengukur kualitas pemasangan kabel. Jadi, seberapa besar dampak perutean sudut siku-siku terhadap transmisi sinyal? Pada prinsipnya, perutean sudut siku-siku akan menyebabkan lebar saluran transmisi berubah, yang menyebabkan diskontinuitas impedansi. Faktanya, tidak hanya pemasangan kabel sudut siku-siku, tetapi juga pemasangan kabel sudut bulat dan sudut lancip dapat menyebabkan perubahan impedansi. Dampak pemasangan kabel sudut siku-siku terhadap sinyal terutama tercermin dalam tiga aspek: Pertama, sudut dapat setara dengan beban kapasitif pada saluran transmisi, memperlambat waktu naik; Kedua, diskontinuitas impedansi akan menyebabkan pantulan sinyal; Ketiga adalah EMI yang dihasilkan oleh ujung sudut siku-siku.
(1) Untuk arus frekuensi tinggi, ketika tikungan kawat menunjukkan sudut siku-siku atau bahkan sudut lancip, kerapatan fluks magnet dan intensitas medan listrik relatif tinggi di dekat tikungan, yang akan memancarkan gelombang elektromagnetik yang kuat, dan induktansi di sini volumenya akan lebih besar, dan resistansinya akan lebih besar daripada sudut tumpul atau membulat.
(2) Untuk kabel bus sirkuit digital, lilitan kabel memiliki sudut tumpul atau membulat, dan area kabel menempati area yang relatif kecil. Dalam kondisi jarak baris yang sama, jarak baris total menempati lebar 0.3 kali lebih kecil daripada lilitan sudut siku-siku.
Lihat: Differential Routing dan Pencocokan Impedansi
a. Kemampuan anti-interferensi yang kuat, karena kopling antara dua jejak diferensial sangat baik. Ketika ada gangguan derau dari luar, ia disambungkan ke dua jalur hampir pada saat yang bersamaan, dan ujung penerima hanya peduli dengan perbedaan antara dua sinyal. Oleh karena itu, derau mode umum eksternal dapat sepenuhnya diimbangi.
b. Dapat secara efektif menekan EMI. Dengan cara yang sama, karena polaritas kedua sinyal berlawanan, medan elektromagnetik yang dipancarkan oleh keduanya dapat saling meniadakan. Semakin dekat kopling, semakin sedikit energi elektromagnetik yang dilepaskan ke dunia luar.
c. Penempatan waktu yang akurat. Karena perubahan pengalihan sinyal diferensial terletak di persimpangan kedua sinyal, tidak seperti sinyal ujung tunggal biasa yang mengandalkan tegangan ambang batas tinggi dan rendah untuk menilai, sinyal ini kurang terpengaruh oleh proses dan suhu, dan dapat mengurangi kesalahan waktu, dan juga lebih cocok untuk sirkuit dengan sinyal amplitudo rendah. LVDS (low voltage differential signaling) yang saat ini populer mengacu pada teknologi pensinyalan diferensial amplitudo kecil ini.
Bagi para insinyur PCB, perhatian yang paling penting adalah bagaimana memastikan bahwa keuntungan dari perutean diferensial dapat dimanfaatkan sepenuhnya dalam perutean yang sebenarnya. Mungkin siapa pun yang telah mengenal Tata Letak akan memahami persyaratan umum untuk perutean diferensial, yaitu "panjang yang sama dan jarak yang sama".
Panjang yang sama dimaksudkan untuk memastikan bahwa kedua sinyal diferensial mempertahankan polaritas yang berlawanan setiap saat dan mengurangi komponen mode umum; jarak yang sama terutama dimaksudkan untuk memastikan bahwa impedansi diferensial keduanya konsisten dan mengurangi refleksi. "Prinsip untuk mendapatkan sedekat mungkin" terkadang juga merupakan salah satu persyaratan untuk perutean diferensial."
Sinyal Diferensial semakin banyak digunakan dalam desain sirkuit berkecepatan tinggi. Sinyal yang paling penting dalam sirkuit sering kali mengadopsi desain struktur diferensial. Definisi: Dalam istilah awam, ini berarti bahwa ujung driver mengirimkan dua sinyal yang sama dan berlawanan. Sinyal, ujung penerima menentukan status logika “0” atau “1” dengan membandingkan perbedaan antara kedua tegangan ini. Sepasang jejak yang membawa sinyal diferensial disebut jejak diferensial.
Dibandingkan dengan kabel sinyal ujung tunggal biasa, keuntungan paling jelas dari sinyal diferensial tercermin dalam tiga aspek berikut: a. Kemampuan anti-interferensi yang kuat, karena kopling antara dua jejak diferensial sangat baik. Ketika ada gangguan kebisingan dari luar, ia digabungkan ke dua jalur hampir pada saat yang sama, dan ujung penerima hanya peduli dengan perbedaan antara kedua sinyal. Oleh karena itu, kebisingan mode umum eksternal dapat sepenuhnya diimbangi. b. Ini dapat secara efektif menekan EMI. Dengan cara yang sama, karena polaritas kedua sinyal berlawanan, medan elektromagnetik yang dipancarkan oleh mereka dapat saling membatalkan. Semakin dekat kopling, semakin sedikit energi elektromagnetik yang dilepaskan ke dunia luar.
Posisi waktu yang akurat. Karena perubahan pengalihan sinyal diferensial terletak di persimpangan kedua sinyal, tidak seperti sinyal ujung tunggal biasa yang mengandalkan tegangan ambang batas tinggi dan rendah untuk menilai, sinyal ini kurang terpengaruh oleh proses dan suhu, dan dapat mengurangi kesalahan waktu, dan juga lebih cocok untuk sirkuit dengan sinyal amplitudo rendah. LVDS (pensinyalan diferensial tegangan rendah) yang populer saat ini mengacu pada teknologi pensinyalan diferensial amplitudo kecil ini. Bagi para insinyur PCB, perhatian terpenting adalah bagaimana memastikan bahwa keuntungan dari perutean diferensial dapat sepenuhnya digunakan dalam perutean aktual. Mungkin siapa pun yang telah terpapar Tata Letak akan memahami persyaratan umum untuk perutean diferensial, yaitu "panjang yang sama dan jarak yang sama". Panjang yang sama adalah untuk memastikan bahwa kedua sinyal diferensial mempertahankan polaritas yang berlawanan setiap saat dan mengurangi komponen mode umum; jarak yang sama terutama untuk memastikan bahwa impedansi diferensial keduanya konsisten dan mengurangi pantulan. "Prinsip untuk sedekat mungkin" terkadang juga merupakan salah satu persyaratan untuk perutean diferensial.
Bagi para insinyur PCB, perhatian yang paling penting adalah bagaimana memastikan bahwa keuntungan dari perutean diferensial dapat dimanfaatkan sepenuhnya dalam perutean yang sebenarnya. Mungkin siapa pun yang telah mengenal Tata Letak akan memahami persyaratan umum untuk perutean diferensial, yaitu "panjang yang sama dan jarak yang sama". Panjang yang sama dimaksudkan untuk memastikan bahwa kedua sinyal diferensial mempertahankan polaritas yang berlawanan setiap saat dan mengurangi komponen mode umum; jarak yang sama terutama dimaksudkan untuk memastikan bahwa impedansi diferensial keduanya konsisten dan mengurangi pantulan. "Prinsip untuk mendapatkan sedekat mungkin" terkadang juga merupakan salah satu persyaratan untuk perutean diferensial.
Snake line merupakan jenis metode pengkabelan yang sering digunakan dalam Tata Letak. Tujuan utamanya adalah untuk menyesuaikan penundaan dan memenuhi persyaratan desain pengaturan waktu sistem. Desainer harus terlebih dahulu memahami hal ini: Snake line akan merusak kualitas sinyal dan mengubah penundaan transmisi, jadi sebaiknya dihindari saat pengkabelan. Namun, dalam desain aktual, untuk memastikan bahwa sinyal memiliki waktu tunggu yang cukup, atau untuk mengurangi selisih waktu antara kelompok sinyal yang sama, pengkabelan sering kali harus dililitkan dengan sengaja.
hati-hati: Saluran sinyal diferensial yang muncul berpasangan umumnya dirutekan secara paralel dengan lubang sesedikit mungkin. Bila lubang harus dibor, kedua saluran harus dibor bersama-sama untuk mencapai pencocokan impedansi. Sekelompok bus dengan atribut yang sama harus dirutekan berdampingan sebanyak mungkin dan memiliki panjang yang sama. Lubang via yang mengarah dari patch pad harus sejauh mungkin dari pad.
Sekalipun pemasangan kabel pada seluruh papan PCB sudah dilakukan dengan baik, gangguan yang disebabkan oleh kurangnya pertimbangan pada kabel catu daya dan kabel ground akan menurunkan kinerja produk dan terkadang bahkan mempengaruhi tingkat keberhasilan produk. Oleh karena itu, pemasangan kabel listrik dan kabel ground harus diperhatikan dengan serius untuk meminimalkan gangguan noise yang dihasilkan oleh listrik dan kabel ground guna memastikan kualitas produk.
Setiap teknisi yang berkecimpung dalam desain produk elektronik memahami penyebab kebisingan antara kabel ground dan kabel listrik. Sekarang kami hanya menjelaskan metode pengurangan kebisingan:
(1) Sudah diketahui umum bahwa kapasitor decoupling ditambahkan di antara kabel catu daya dan kabel ground. (2) Cobalah untuk memperlebar lebar kabel catu daya dan kabel ground. Yang terbaik adalah membuat kabel ground lebih lebar dari kabel daya. Hubungannya adalah: kabel ground>kabel daya>kabel sinyal. Biasanya, lebar kabel sinyal adalah: 0.2- 0.07 mm, kabel daya adalah 1.2~2.5 mm Untuk PCB sirkuit digital, kabel ground yang lebar dapat digunakan untuk membentuk loop, yaitu, untuk membentuk jaringan ground (ground sirkuit analog tidak dapat digunakan dengan cara ini) (3) Gunakan area lapisan tembaga yang besar sebagai kabel ground, dan hubungkan semua area yang tidak digunakan pada papan cetak ke ground sebagai kabel ground. Atau dapat dibuat menjadi papan multi-lapis, dengan catu daya dan kabel ground masing-masing menempati satu lapisan.
Untuk area dengan lubang via yang rapat, harus diperhatikan agar tidak terbentuk lubang yang saling menyambung di area cekungan lapisan catu daya dan lapisan tanah, sehingga lapisan bidang terbagi, sehingga integritas lapisan bidang rusak, dan area loop jalur sinyal di lapisan tanah pun bertambah.
Aturan ground loop:
Aturan loop minimum berarti bahwa area loop yang dibentuk oleh jalur sinyal dan loop-nya harus sekecil mungkin. Semakin kecil area loop, semakin sedikit radiasi eksternal dan semakin kecil pula interferensi eksternal yang diterima.
Aturan decoupling perangkat:
A. Tambahkan kapasitor decoupling yang diperlukan ke pelat cetak untuk menyaring sinyal interferensi pada catu daya dan menstabilkan sinyal catu daya. Pada papan multi-lapis, lokasi kapasitor decoupling umumnya tidak terlalu menuntut, tetapi untuk papan dua lapis, tata letak kapasitor decoupling dan kabel catu daya akan secara langsung memengaruhi stabilitas seluruh sistem, dan terkadang bahkan memengaruhi desain. keberhasilan atau kegagalan. B. Dalam desain papan dua lapis, arus umumnya harus disaring oleh kapasitor filter sebelum digunakan oleh perangkat. C. Dalam desain sirkuit berkecepatan tinggi, apakah kapasitor decoupling dapat digunakan dengan benar terkait dengan stabilitas seluruh papan.
Saat ini, banyak PCB tidak lagi berupa rangkaian fungsional tunggal (rangkaian digital atau analog), tetapi terdiri dari campuran rangkaian digital dan analog. Oleh karena itu, perlu mempertimbangkan interferensi timbal balik di antara keduanya saat melakukan pengkabelan, terutama interferensi noise pada jalur ground.
Frekuensi sirkuit digital tinggi, dan sensitivitas sirkuit analog kuat. Untuk jalur sinyal, jalur sinyal frekuensi tinggi harus sejauh mungkin dari perangkat sirkuit analog yang sensitif. Untuk jalur ground, seluruh PCB hanya memiliki satu node ke dunia luar, jadi Masalah ground umum digital dan analog harus ditangani di dalam PCB. Namun, ground digital dan ground analog sebenarnya dipisahkan di dalam papan. Mereka tidak terhubung satu sama lain, tetapi hanya pada antarmuka tempat PCB terhubung ke dunia luar (seperti colokan, dll.). Ground digital dihubung singkat sedikit ke ground analog, perhatikan bahwa hanya ada satu titik koneksi. Ada juga ground yang berbeda pada PCB, yang ditentukan oleh desain sistem.
Saat memasang kabel papan cetak multi-lapis, tidak banyak garis yang belum selesai yang tersisa pada lapisan garis sinyal. Menambahkan lebih banyak lapisan akan menyebabkan pemborosan dan meningkatkan beban kerja produksi, dan biaya juga akan meningkat karenanya. Untuk mengatasi kontradiksi ini, Anda dapat mempertimbangkan pemasangan kabel pada lapisan listrik (tanah). Lapisan daya harus dipertimbangkan terlebih dahulu, diikuti oleh lapisan tanah. Karena itu adalah yang terbaik untuk menjaga integritas formasi.
Dalam pentanahan area besar (listrik), kaki-kaki komponen yang umum digunakan dihubungkan dengannya. Penanganan kaki-kaki penghubung perlu dipertimbangkan secara komprehensif. Dalam hal kinerja listrik, lebih baik bantalan kaki-kaki komponen dihubungkan sepenuhnya ke permukaan tembaga, tetapi untuk Ada beberapa bahaya tersembunyi dalam perakitan pengelasan komponen, seperti: ① Pengelasan memerlukan pemanas berdaya tinggi.
②Mudah menyebabkan sambungan solder virtual. Oleh karena itu, dengan mempertimbangkan kinerja listrik dan persyaratan proses, dibuat bantalan solder berbentuk silang, yang disebut pelindung panas, yang umumnya dikenal sebagai bantalan termal (Thermal). Dengan cara ini, kemungkinan sambungan solder virtual karena pembuangan panas penampang yang berlebihan selama pengelasan dapat dihilangkan. Jenis kelamin sangat berkurang. Perlakuan kaki lapisan daya (tanah) papan multi-lapis adalah sama.
Dalam banyak sistem CAD, perutean ditentukan berdasarkan sistem jaringan. Jika kisi terlalu padat, meskipun jumlah saluran ditingkatkan, langkahnya terlalu kecil dan jumlah data di bidang gambar terlalu besar. Ini pasti akan memiliki persyaratan yang lebih tinggi pada ruang penyimpanan perangkat, dan itu juga akan memengaruhi kecepatan komputasi produk elektronik komputer. dampak yang besar. Beberapa jalur tidak valid, seperti yang ditempati oleh bantalan kaki komponen atau ditempati oleh lubang pemasangan dan lubang pemasangan. Jaring yang terlalu jarang dan terlalu sedikit saluran akan berdampak besar pada laju perutean. Oleh karena itu, harus ada sistem kisi dengan kepadatan yang wajar untuk mendukung pemasangan kabel.
Jarak antara kaki komponen standar adalah 0.1 inci (2.54 mm), sehingga dasar sistem grid umumnya ditetapkan pada 0.1 inci (2.54 mm) atau kelipatan integral kurang dari 0.1 inci, seperti: 0.05 inci, 0.025 inci, 0.02 inci, dst.
Setelah desain kabel selesai, perlu untuk memeriksa dengan saksama apakah desain kabel mematuhi aturan yang ditetapkan oleh perancang. Perlu juga untuk memastikan apakah aturan yang ditetapkan memenuhi kebutuhan proses produksi papan cetak. Pemeriksaan umum meliputi aspek-aspek berikut:
(1) Apakah jarak antara kabel dengan kabel, kabel dengan bantalan komponen, kabel dengan lubang tembus, bantalan komponen dengan lubang tembus, dan lubang tembus dengan lubang tembus cukup masuk akal dan memenuhi persyaratan produksi. (2) Apakah lebar kabel daya dan kabel arde sudah sesuai, dan apakah kabel daya dan kabel arde terhubung erat (impedansi gelombang rendah)? Apakah ada tempat di PCB tempat kabel arde dapat diperlebar? (3) Apakah langkah-langkah terbaik telah diambil untuk jalur sinyal utama, seperti menjaganya agar tetap pendek, menambahkan jalur pelindung, dan memisahkan jalur input dan jalur output dengan jelas. (4) Apakah bagian sirkuit analog dan sirkuit digital memiliki kabel arde yang independen. (5) Apakah grafik (seperti ikon dan label) yang ditambahkan ke PCB akan menyebabkan korsleting sinyal. (6) Memodifikasi beberapa bentuk jalur yang tidak ideal. (7) Apakah ada jalur proses yang ditambahkan ke PCB? Apakah solder resist memenuhi persyaratan proses produksi, apakah ukuran solder resist sudah sesuai, dan apakah tanda karakter ditekan pada bantalan perangkat untuk menghindari pengaruh terhadap kualitas rakitan listrik. (8) Apakah tepi rangka luar lapisan ground catu daya di papan multilayer berkurang. Jika lapisan tembaga lapisan ground catu daya terbuka di luar papan, hal itu dapat dengan mudah menyebabkan korsleting.
Untuk mengurangi crosstalk antargaris, jarak antargaris harus dipastikan cukup besar. Jika jarak tengah garis tidak kurang dari 3 kali lebar garis, 70% medan listrik dapat dipertahankan tanpa interferensi timbal balik, yang disebut aturan 3W. Jika Anda ingin mencapai 98% medan listrik tanpa interferensi timbal balik, Anda dapat menggunakan jarak 10W.
(1) Pengkabelan jam, reset, sinyal di atas 100M dan beberapa sinyal bus utama serta jalur sinyal lainnya harus memenuhi prinsip 3W. Tidak boleh ada jalur paralel yang panjang pada lapisan yang sama dan lapisan yang berdekatan, dan harus ada sesedikit mungkin via pada tautan.
(2) Masalah jumlah vias untuk sinyal berkecepatan tinggi. Beberapa instruksi perangkat umumnya memiliki persyaratan ketat pada jumlah vias untuk sinyal berkecepatan tinggi. Prinsip interkoneksi adalah bahwa kecuali untuk vias fanout pin yang diperlukan, dilarang keras untuk mengebor lubang di lapisan dalam. Untuk vias tambahan, mereka meletakkan jejak 8G PCIE 3.0 dan mengebor 4 vias, dan tidak ada masalah.
(3) Jarak tengah antara jam dan sinyal kecepatan tinggi pada lapisan yang sama harus benar-benar memenuhi 3H (H adalah jarak dari lapisan kabel ke bidang reflow); sinyal pada lapisan yang berdekatan dilarang keras untuk saling tumpang tindih. Disarankan agar prinsip 3H juga dipenuhi. Mengenai masalah crosstalk di atas, ada alat yang dapat diperiksa.
Daftar Periksa Tinjauan Tata Letak PCB 200+ Teratas
Tentang daftar periksa pemasangan kabel dan tata letak PCB, desain sirkuit, casing, pemilihan komponen elektronik, kabel & konektor, dll.
Jumlah |
| Konten spesifikasi teknis | |
1 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Kriteria isolasi kabel dan tata letak PCB: isolasi arus kuat dan lemah, isolasi tegangan besar dan kecil, isolasi frekuensi tinggi dan rendah, isolasi input dan output, isolasi analog digital, isolasi input dan output, standar batas adalah satu orde perbedaan besaran. Metode isolasi meliputi: pemisahan ruang dan pemisahan kabel ground. | |
2 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Osilator kristal harus sedekat mungkin dengan IC, dan kabelnya harus lebih tebal | |
3 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Pembumian cangkang osilator kristal | |
4 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Ketika kabel jam dikeluarkan melalui konektor, pin pada konektor harus diisi dengan pin ground di sekitar pin garis jam | |
5 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Biarkan sirkuit analog dan digital memiliki jalur daya dan ground masing-masing. Jika memungkinkan, daya dan ground dari kedua bagian sirkuit ini harus diperlebar semaksimal mungkin atau lapisan daya dan ground yang terpisah harus digunakan untuk mengurangi impedansi loop daya dan ground serta mengurangi tegangan interferensi yang mungkin ada di loop daya dan ground. | |
6 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Ground analog dan ground digital PCB yang bekerja secara terpisah dapat dihubungkan pada satu titik di dekat titik grounding sistem. Jika tegangan catu daya konsisten, catu daya sirkuit analog dan digital dapat dihubungkan pada satu titik di pintu masuk catu daya. Jika tegangan catu daya tidak konsisten, kapasitor 1~2nf dihubungkan di dekat kedua catu daya untuk menyediakan jalur bagi arus balik sinyal antara kedua catu daya. | |
7 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Jika PCB dimasukkan ke motherboard, catu daya dan ground sirkuit analog dan digital motherboard juga harus dipisahkan. Ground analog dan ground digital di-ground pada titik ground motherboard. Catu daya dihubungkan pada satu titik di dekat titik ground sistem. Jika tegangan catu daya konsisten, catu daya sirkuit analog dan digital dihubungkan pada satu titik di pintu masuk catu daya. Jika tegangan catu daya tidak konsisten, kapasitor 1~2nf dihubungkan di dekat kedua catu daya untuk menyediakan jalur bagi arus balik sinyal antara kedua catu daya. | |
8 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Saat sirkuit digital kecepatan tinggi, kecepatan sedang, dan kecepatan rendah dicampur, mereka harus diberi area tata letak yang berbeda pada papan sirkuit tercetak. | |
9 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Rangkaian analog tingkat rendah dan rangkaian logika digital harus dipisahkan sebisa mungkin | |
10 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Saat merancang papan sirkuit cetak multilapis, bidang daya harus dekat dengan bidang tanah dan diatur di bawah bidang tanah. | |
11 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Saat mendesain papan cetak multilayer, lapisan kabel harus diatur berdekatan dengan seluruh bidang logam | |
12 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Saat merancang papan cetak berlapis-lapis, pisahkan sirkuit digital dan sirkuit analog, dan susun sirkuit digital dan sirkuit analog dalam lapisan yang berbeda jika kondisinya memungkinkan. Jika harus disusun di lantai yang sama, solusinya dapat dicapai dengan menggali parit, menambahkan jalur pentanahan, dan memisahkannya. Catu daya dan pentanahan analog dan digital harus dipisahkan dan tidak dapat dicampur. | |
13 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Rangkaian jam dan rangkaian frekuensi tinggi merupakan sumber utama gangguan dan radiasi. Rangkaian tersebut harus ditempatkan secara terpisah dan jauh dari rangkaian yang sensitif. | |
14 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Perhatikan distorsi bentuk gelombang selama transmisi jalur panjang | |
15 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Cara terbaik untuk mengurangi area loop sumber interferensi dan sirkuit sensitif adalah dengan menggunakan pasangan terpilin dan kabel berpelindung, memutar jalur sinyal dan jalur ground (atau loop pembawa arus) bersama-sama untuk meminimalkan jarak antara sinyal dan jalur ground (atau loop pembawa arus). | |
16 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Meningkatkan jarak antar garis untuk meminimalkan induktansi timbal balik antara sumber interferensi dan garis yang diinduksi | |
17 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Jika memungkinkan, buatlah garis sumber interferensi dan garis induksi pada sudut siku-siku (atau mendekati sudut siku-siku), yang dapat sangat mengurangi kopling antara kedua garis tersebut. | |
18 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Meningkatkan jarak antar saluran adalah cara terbaik untuk mengurangi kopling kapasitif | |
19 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Sebelum melakukan pemasangan kabel secara formal, hal pertama yang harus dilakukan adalah mengklasifikasikan kabel. Metode klasifikasi utama didasarkan pada level daya, dengan setiap level daya 30dB dibagi menjadi beberapa kelompok. | |
20 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Kabel dari kategori yang berbeda harus dibundel dan diletakkan secara terpisah. Kabel dari kategori yang berdekatan juga dapat dikelompokkan bersama setelah mengambil tindakan seperti pelindung atau pelintiran. Jarak minimum antara rangkaian kabel yang diklasifikasikan adalah 50~75mm | |
21 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Saat meletakkan resistor, resistor pengontrol penguatan dan resistor bias (pull-up dan pull-down) dari penguat, rangkaian pull-up dan pull-down, serta rangkaian penyearah penstabil tegangan harus sedekat mungkin dengan penguat, perangkat aktif, sumber dayanya, dan ground guna mengurangi efek decoupling (meningkatkan waktu respons transien). | |
22 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Kapasitor bypass ditempatkan dekat dengan input daya | |
23 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Kapasitor decoupling ditempatkan pada input daya. Sedekat mungkin dengan setiap IC | |
24 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Karakteristik dasar PCB Impedansi: Ditentukan oleh kualitas tembaga dan luas penampang. Secara spesifik: 1 ons 0.49 milliohm/unit luas | |
25 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Prinsip dasar pemasangan kabel PCB: Tingkatkan jarak antar jejak untuk mengurangi crosstalk kopling kapasitif; Tata kabel listrik dan kabel ground secara paralel untuk mengoptimalkan kapasitansi PCB; Tata kabel frekuensi tinggi yang sensitif jauh dari kabel listrik dengan kebisingan tinggi; Perlebar kabel listrik dan kabel ground untuk mengurangi impedansi kabel listrik dan kabel ground; | |
26 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Pemisahan: Gunakan pemisahan fisik untuk mengurangi sambungan antara berbagai jenis saluran sinyal, terutama saluran listrik dan kabel ground. | |
27 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Pemisahan lokal: Pisahkan catu daya lokal dan IC. Gunakan kapasitor bypass berkapasitas besar antara port input daya dan PCB untuk menyaring denyut frekuensi rendah dan memenuhi persyaratan daya burst. Gunakan kapasitor pemisahan antara catu daya dan ground setiap IC. Kapasitor pemisahan ini harus sedekat mungkin dengan pin. | |
28 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Pemisahan kabel: Minimalkan crosstalk dan noise coupling antara jalur yang berdekatan pada lapisan PCB yang sama. Gunakan spesifikasi 3W untuk memproses jalur sinyal utama. | |
29 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Rangkaian proteksi dan shunt: Gunakan tindakan proteksi kabel ground dua sisi untuk sinyal kunci, dan pastikan kedua ujung rangkaian proteksi di-ground | |
30 | Pengkabelan dan tata letak PCB | PCB lapisan tunggal: Garis ground harus selebar minimal 1.5 mm, dan perubahan lebar jumper dan garis ground harus dijaga seminimal mungkin | |
31 | Pengkabelan dan tata letak PCB | PCB dua lapis: Kabel ground grid/dot matrix lebih disukai, dan lebarnya harus dijaga di atas 1.5 mm. Atau letakkan ground di satu sisi dan daya sinyal di sisi lainnya | |
32 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Cincin perlindungan: Gunakan kabel ground untuk membentuk cincin untuk melampirkan logika perlindungan untuk isolasi | |
33 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Kapasitansi PCB: Kapasitansi PCB dihasilkan pada papan multilayer karena lapisan isolasi tipis antara permukaan daya dan tanah. Keunggulannya adalah respons frekuensi yang sangat tinggi dan induktansi seri rendah yang didistribusikan secara merata pada seluruh permukaan atau saluran. Kapasitansi ini setara dengan kapasitor decoupling yang didistribusikan secara merata pada seluruh papan. | |
34 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Sirkuit berkecepatan tinggi dan sirkuit berkecepatan rendah: sirkuit berkecepatan tinggi harus dekat dengan bidang tanah, dan sirkuit berkecepatan rendah harus dekat dengan bidang daya. | |
35 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Arah perutean lapisan yang berdekatan merupakan struktur ortogonal, yang menghindari perutean jalur sinyal yang berbeda dalam arah yang sama pada lapisan yang berdekatan guna mengurangi pembicaraan silang antar lapisan yang tidak perlu; bila situasi ini sulit dihindari akibat keterbatasan struktur papan (seperti beberapa bidang belakang), khususnya bila laju sinyal tinggi, pertimbangkan penggunaan bidang tanah untuk mengisolasi masing-masing lapisan kabel dan penggunaan jalur sinyal tanah untuk mengisolasi masing-masing jalur sinyal; | |
36 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Salah satu ujung kabel tidak dibiarkan mengambang di udara untuk menghindari “efek antena”. | |
37 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Aturan pemeriksaan pencocokan impedansi: Lebar kabel jaringan yang sama harus konsisten. Perubahan lebar saluran akan menyebabkan impedansi karakteristik saluran tidak merata. Ketika kecepatan transmisi tinggi, refleksi akan terjadi. Situasi ini harus dihindari dalam desain. Dalam kondisi tertentu, mungkin tidak mungkin untuk menghindari perubahan lebar saluran, dan panjang efektif bagian yang tidak konsisten di tengah harus diminimalkan. | |
38 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Mencegah jalur sinyal membentuk loop sendiri antara lapisan yang berbeda, yang akan menimbulkan gangguan radiasi. | |
39 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Aturan saluran pendek: Jaga agar kabel sependek mungkin, terutama untuk saluran sinyal penting, seperti saluran jam, dan pastikan untuk menempatkan osilator sangat dekat dengan perangkat. | |
40 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Aturan chamfering: Desain PCB harus menghindari sudut tajam dan sudut siku-siku, yang akan menyebabkan radiasi yang tidak perlu dan kinerja proses yang buruk. Sudut antara semua garis harus lebih besar dari 135 derajat | |
41 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Kabel dari bantalan kapasitor filter ke bantalan sambungan harus dihubungkan dengan kabel setebal 0.3 mm, dan panjang interkoneksi harus ≤1.27 mm. | |
42 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Umumnya, bagian frekuensi tinggi diatur pada antarmuka untuk mengurangi panjang kabel. Pada saat yang sama, pembagian bidang tanah frekuensi tinggi/rendah juga harus dipertimbangkan. Biasanya, tanah dari keduanya dibagi dan kemudian dihubungkan pada satu titik di antarmuka. | |
43 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Untuk area dengan vias yang rapat, harus diperhatikan agar tidak menghubungkan area berongga pada lapisan catu daya dan lapisan tanah satu sama lain, yang dengan demikian membagi lapisan bidang dan merusak integritas lapisan bidang, yang pada gilirannya akan meningkatkan area loop jalur sinyal di lapisan tanah. | |
44 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Prinsip proyeksi lapisan daya yang tidak tumpang tindih: Untuk papan PCB dengan lebih dari dua lapisan (termasuk), lapisan daya yang berbeda harus menghindari tumpang tindih di ruang, terutama untuk mengurangi interferensi antara catu daya yang berbeda, terutama antara catu daya dengan perbedaan tegangan yang besar. Masalah tumpang tindih bidang daya harus dihindari. Jika sulit untuk dihindari, pertimbangkan untuk menggunakan lapisan tanah di tengah. | |
45 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Aturan 3W: Untuk mengurangi gangguan antargaris, jarak antargaris harus cukup besar. Jika jarak tengah garis tidak kurang dari 3 kali lebar garis, 70% medan listrik dapat dicegah agar tidak saling mengganggu. Jika 98% medan listrik tidak saling mengganggu, aturan 10W dapat digunakan. | |
46 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Aturan 20H: Mengambil satu H (ketebalan dielektrik antara catu daya dan tanah) sebagai satu unit, jika kontraksi ke dalam adalah 20H, 70% medan listrik dapat dibatasi pada tepi tanah, dan jika kontraksi ke dalam adalah 1000H, 98% medan listrik dapat dibatasi. | |
47 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Aturan 50-50: aturan untuk memilih jumlah lapisan papan sirkuit cetak, yaitu, jika frekuensi clock mencapai 5MHZ atau waktu kenaikan pulsa kurang dari 5ns, papan PCB harus menggunakan papan multi-lapis. Jika papan dua lapis digunakan, sebaiknya gunakan satu sisi papan sirkuit cetak sebagai bidang dasar yang lengkap. | |
48 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Kriteria partisi PCB sinyal campuran: 1 Membagi PCB menjadi bagian analog dan digital yang independen; 2 Letakkan konverter A/D di seberang partisi; 3 Jangan pisahkan ground, tetapkan ground terpadu di bawah bagian analog dan digital papan sirkuit; 4 Di semua lapisan papan sirkuit, sinyal digital hanya dapat dirutekan di bagian digital papan sirkuit, dan sinyal analog hanya dapat dirutekan di bagian analog papan sirkuit; 5 Mewujudkan segmentasi catu daya analog dan catu daya digital; 6 Perutean tidak dapat melewati celah antara permukaan catu daya split; 7 Jalur sinyal yang harus melewati celah antara catu daya split harus ditempatkan pada lapisan kabel di sebelah area ground yang besar; 8 Menganalisis jalur dan metode sebenarnya dari arus ground balik; | |
49 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Papan multilapis merupakan tindakan desain perlindungan EMC tingkat papan yang lebih baik dan direkomendasikan. | |
50 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Rangkaian sinyal dan rangkaian daya memiliki kabel grounding yang terpisah, dan akhirnya keduanya di-grounding pada satu titik. Keduanya tidak boleh memiliki kabel grounding yang sama. | |
51 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Kabel ground pengembalian sinyal menggunakan loop pentanahan impedansi rendah yang independen, dan sasis atau rangka struktural tidak dapat digunakan sebagai loop. | |
52 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Bila peralatan gelombang menengah dan pendek dihubungkan dengan bumi, maka kawat pentanahannya <1/4λ; apabila syarat tersebut tidak dapat dipenuhi, maka kawat pentanahannya tidak boleh kelipatan ganjil 1/4λ. | |
53 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Kabel ground sinyal kuat dan lemah sebaiknya disusun terpisah, dan masing-masing dihubungkan ke jaringan ground hanya di satu titik. | |
54 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Umumnya, harus ada setidaknya tiga kabel ground terpisah di dalam peralatan: satu adalah kabel ground sirkuit level rendah (disebut kabel ground sinyal), satu adalah kabel ground relai, motor, dan sirkuit level tinggi (disebut kabel ground interferensi atau kabel ground derau); yang lainnya adalah ketika peralatan menggunakan daya AC, kabel ground pengaman catu daya harus dihubungkan ke kabel ground sasis, sasis dan kotak colokan diisolasi, tetapi keduanya sama pada satu titik, dan akhirnya semua kabel ground dikumpulkan ke satu titik untuk pentanahan. Sirkuit pemutus sirkuit dibumikan pada satu titik pada titik arus maksimum. Ketika f<1MHz, satu titik dibumikan; ketika f>10MHz, beberapa titik dibumikan; ketika 1MHz | |
55 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Pedoman untuk menghindari ground loop: Saluran listrik harus diletakkan sejajar dengan saluran ground. | |
56 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Heat sink harus dihubungkan ke ground daya atau ground pelindung atau ground proteksi di papan tunggal (ground pelindung atau ground proteksi lebih disukai) untuk mengurangi gangguan radiasi. | |
57 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Ground digital dan ground analog dipisahkan, dan jalur ground diperlebar | |
58 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Saat mencampur kecepatan tinggi, sedang, dan rendah, perhatikan area tata letak yang berbeda | |
59 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Saluran listrik nol volt khusus, lebar perutean saluran listrik ≥1mm | |
60 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Saluran listrik dan saluran ground harus sedekat mungkin, dan daya dan ground pada seluruh papan sirkuit cetak harus didistribusikan dalam bentuk “sumur” untuk menyeimbangkan arus saluran distribusi. | |
61 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Tuliskan garis sumber interferensi dan garis yang diindera pada sudut siku-siku sedapat mungkin | |
62 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Klasifikasikan berdasarkan daya, kabel dengan kategori berbeda harus dibundel secara terpisah, dan jarak antara bundel kabel yang diletakkan terpisah harus 50-75 mm. | |
63 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Dalam situasi permintaan tinggi, konduktor bagian dalam harus dilengkapi dengan pembungkus 360° lengkap, dan konektor koaksial harus digunakan untuk memastikan integritas pelindung medan listrik. | |
64 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Papan multilayer: Lapisan daya dan lapisan ground harus berdekatan. Sinyal kecepatan tinggi harus ditempatkan dekat dengan bidang ground, dan sinyal yang tidak penting harus ditempatkan dekat dengan bidang daya. | |
65 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Catu daya: Bila rangkaian memerlukan beberapa catu daya, pisahkan setiap catu daya dengan ground. | |
66 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Via: Bila sinyal berkecepatan tinggi digunakan, via menghasilkan induktansi 1-4nH dan kapasitansi 0.3-0.8pF. Oleh karena itu, via saluran berkecepatan tinggi harus sekecil mungkin. Pastikan jumlah via untuk saluran paralel berkecepatan tinggi konsisten. | |
67 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Stub: Hindari penggunaan stub pada jalur sinyal frekuensi tinggi dan sensitif | |
68 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Pengaturan sinyal bintang: Hindari menggunakannya di jalur sinyal berkecepatan tinggi dan sensitif | |
69 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Pengaturan sinyal radiasi: hindari menggunakannya untuk saluran berkecepatan tinggi dan sensitif, pertahankan lebar lintasan sinyal tidak berubah, dan jangan membuat via yang melewati bidang daya dan tanah terlalu padat. | |
70 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Area ground loop: Menjaga jalur sinyal dan jalur ground return tetap berdekatan akan membantu meminimalkan ground loop | |
71 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Secara umum, rangkaian jam disusun di bagian tengah papan PCB atau pada posisi yang memiliki landasan yang baik, sehingga jam berada sedekat mungkin dengan mikroprosesor, dan kabelnya dibuat sependek mungkin, sedangkan osilator kristal kuarsa hanya diardekan ke cangkangnya saja. | |
72 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Untuk lebih meningkatkan keandalan rangkaian jam, area jam dapat ditutup dan diisolasi dengan saluran ground, dan area ground di bawah osilator kristal dapat ditingkatkan untuk menghindari pemasangan saluran sinyal lainnya; | |
73 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Prinsip tata letak komponen adalah membagi bagian sirkuit analog dari bagian sirkuit digital, membagi sirkuit kecepatan tinggi dari sirkuit kecepatan rendah, membagi sirkuit daya tinggi dari sirkuit sinyal kecil, membagi komponen derau dari komponen bukan derau, dan sekaligus berusaha memperpendek kabel antara komponen guna meminimalkan interferensi kopling di antara komponen. | |
74 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Papan sirkuit dibagi menjadi beberapa zona sesuai fungsinya, dan kabel ground dari setiap sirkuit zona dihubungkan secara paralel dan diarde pada satu titik. Jika terdapat beberapa unit sirkuit pada papan sirkuit, setiap unit harus memiliki jalur ground yang independen, dan setiap unit harus dihubungkan ke ground umum pada satu titik terpusat. Papan satu sisi dan dua sisi menggunakan catu daya satu titik dan grounding satu titik. | |
75 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Saluran sinyal penting harus dibuat sesingkat dan setebal mungkin, dan ground pelindung harus ditambahkan di kedua sisi. Jika sinyal perlu disalurkan, sinyal harus disalurkan melalui kabel datar, dan "saluran ground-sinyal-saluran ground" harus digunakan dengan jarak yang cukup. | |
76 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Rangkaian antarmuka I/O dan rangkaian penggerak daya harus sedekat mungkin dengan tepi papan cetak | |
77 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Selain rangkaian jam, usahakan untuk menghindari perutean di bawah perangkat dan rangkaian yang peka terhadap gangguan. | |
78 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Bila papan sirkuit cetak mempunyai antarmuka data berkecepatan tinggi seperti PCI dan ISA, maka perlu diperhatikan tata letak papan sirkuit secara bertahap sesuai dengan frekuensi sinyal, yaitu mulai dari antarmuka slot, sirkuit frekuensi tinggi, sirkuit frekuensi menengah, dan sirkuit frekuensi rendah ditata secara berurutan, sehingga sirkuit yang rawan gangguan berada jauh dari antarmuka data. | |
79 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Semakin pendek kabel sinyal pada sirkuit cetak, semakin baik. Kabel terpanjang tidak boleh melebihi 25 cm, dan jumlah vias harus sesedikit mungkin. | |
80 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Bila saluran sinyal perlu diputar, gunakan kabel saluran lipat 45 derajat atau busur, hindari penggunaan saluran lipat 90 derajat, untuk mengurangi pantulan sinyal frekuensi tinggi. | |
81 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Hindari lipatan 90 derajat saat pemasangan kabel untuk mengurangi emisi kebisingan frekuensi tinggi | |
82 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Perhatikan kabel osilator kristal. Jaga agar pin osilator kristal dan mikrokontroler sedekat mungkin, pisahkan area jam dengan kabel ground, dan ground serta kencangkan casing osilator kristal. | |
83 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Pemisahan papan sirkuit yang wajar, seperti sinyal kuat dan lemah, sinyal digital dan analog. Jauhkan sumber gangguan (seperti motor, relai) dan komponen sensitif (seperti mikrokontroler) sejauh mungkin | |
84 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Pisahkan area digital dari area analog dengan kabel ground, pisahkan ground digital dan ground analog, dan terakhir hubungkan ke ground daya di satu titik. Kabel chip A/D dan D/A juga mengikuti prinsip ini. Pabrikan telah mempertimbangkan persyaratan ini saat mengalokasikan pinout chip A/D dan D/A. | |
85 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Kabel ground mikrokontroler dan perangkat berdaya tinggi harus di-ground secara terpisah untuk mengurangi interferensi timbal balik. Perangkat berdaya tinggi harus ditempatkan di tepi papan sirkuit sebisa mungkin. | |
86 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Saat melakukan pemasangan kabel, minimalkan area loop untuk mengurangi noise induktif | |
87 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Saat memasang kabel, kabel listrik dan kabel ground harus setebal mungkin. Selain mengurangi penurunan tegangan, yang lebih penting adalah mengurangi kebisingan kopling. | |
88 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Perangkat IC sebaiknya sebisa mungkin disolder langsung pada papan sirkuit, dan soket IC sebaiknya digunakan lebih sedikit. | |
89 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Titik acuan umumnya harus ditetapkan di perpotongan garis batas kiri dan bawah (atau perpotongan garis ekstensi) atau pad pertama pada colokan papan sirkuit cetak. | |
90 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Disarankan untuk menggunakan grid 25mil untuk tata letak | |
91 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Koneksi total sesingkat mungkin, dan garis sinyal kunci adalah yang terpendek | |
92 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Komponen dengan tipe yang sama harus konsisten dalam arah X atau Y. Komponen diskrit polar dengan tipe yang sama juga harus berusaha konsisten dalam arah X atau Y untuk memudahkan produksi dan debugging; | |
93 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Penempatan komponen harus mudah untuk debugging dan perawatan. Komponen kecil tidak dapat ditempatkan di samping komponen besar. Harus ada cukup ruang di sekitar komponen yang perlu di-debug. Harus ada cukup ruang untuk memanaskan komponen guna memfasilitasi pembuangan panas. Termistor harus dijauhkan dari komponen pemanas. | |
94 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Jarak antara komponen in-line ganda harus >2mm. Jarak antara BGA dan komponen yang berdekatan harus >5mm. Jarak antara komponen SMD kecil seperti resistor dan kapasitor harus >0.7mm. Sisi luar bantalan komponen SMD dan sisi luar bantalan komponen plug-in yang berdekatan harus >2mm. Komponen plug-in tidak dapat ditempatkan dalam jarak 5mm di sekitar komponen crimping. Komponen plug-in tidak dapat ditempatkan dalam jarak 5mm di sekitar permukaan pengelasan. | |
95 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Kapasitor decoupling dari sirkuit terpadu harus sedekat mungkin dengan pin daya chip, dengan frekuensi tinggi sedekat mungkin dengan prinsipnya. Buat loop antara kapasitor dan catu daya dan ground sependek mungkin. | |
96 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Kapasitor bypass harus didistribusikan secara merata di sekitar sirkuit terpadu. | |
97 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Saat menata komponen, komponen-komponen yang menggunakan catu daya yang sama harus ditempatkan berdekatan sebanyak mungkin, untuk memudahkan pembagian catu daya di masa mendatang. | |
98 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Penempatan resistor dan kapasitor untuk tujuan pencocokan impedansi harus diatur secara wajar sesuai dengan propertinya. | |
99 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Tata letak kapasitor dan resistor yang cocok harus dibedakan dengan jelas. Untuk pencocokan terminal beberapa beban, keduanya harus ditempatkan di ujung terjauh sinyal untuk pencocokan. | |
100 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Saat mengatur resistor yang cocok, resistor tersebut harus dekat dengan ujung penggerak sinyal, dan jaraknya umumnya tidak lebih dari 500mil. | |
101 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Sesuaikan karakter. Semua karakter tidak dapat ditempatkan pada disk. Untuk memastikan bahwa informasi karakter dapat dilihat dengan jelas setelah perakitan, semua karakter harus konsisten dalam arah X atau Y. Ukuran karakter dan sablon harus seragam. | |
102 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Jalur sinyal utama diprioritaskan: catu daya, sinyal analog kecil, sinyal kecepatan tinggi, sinyal jam, dan sinyal sinkronisasi diprioritaskan untuk pemasangan kabel; | |
103 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Aturan minimum loop: yaitu, area loop yang dibentuk oleh jalur sinyal dan loop-nya harus sekecil mungkin. Semakin kecil area loop, semakin sedikit radiasi eksternal dan semakin sedikit interferensi eksternal. Dalam desain papan dua lapis, ketika menyisakan cukup ruang untuk catu daya, bagian yang tersisa harus diisi dengan ground referensi, dan beberapa via yang diperlukan harus ditambahkan untuk menghubungkan sinyal dua sisi secara efektif. Untuk beberapa sinyal utama, isolasi ground harus digunakan sebanyak mungkin. Untuk beberapa desain dengan frekuensi yang lebih tinggi, loop sinyal planar lainnya harus dipertimbangkan secara khusus. Disarankan untuk menggunakan papan multi-lapis. | |
104 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Aturan kabel ground terpendek: Cobalah untuk memperpendek dan menebalkan kabel ground (terutama untuk sirkuit frekuensi tinggi). Untuk sirkuit yang bekerja pada level yang berbeda, kabel ground umum yang panjang tidak dapat digunakan. | |
105 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Jika sirkuit internal akan dihubungkan ke casing logam, pembumian titik tunggal harus digunakan untuk mencegah arus pelepasan mengalir melalui sirkuit internal. | |
106 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Komponen yang sensitif terhadap gangguan elektromagnetik perlu diberi pelindung untuk mengisolasinya dari komponen atau saluran yang dapat menimbulkan gangguan elektromagnetik. Jika saluran tersebut harus melewati komponen, saluran tersebut harus digunakan pada sudut 90°. | |
107 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Lapisan kabel harus disusun berdekatan dengan seluruh bidang logam. Susunan ini dimaksudkan untuk menghasilkan efek pembatalan fluks. | |
108 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Banyak loop terbentuk di antara titik-titik pentanahan. Diameter loop ini (atau jarak antara titik-titik pentanahan) harus kurang dari 1/20 panjang gelombang frekuensi tertinggi. | |
109 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Kabel listrik dan kabel ground pada papan satu sisi atau dua sisi harus sedekat mungkin. Cara terbaik adalah meletakkan kabel listrik pada satu sisi papan cetak dan kabel ground pada sisi lain papan cetak, saling tumpang tindih, yang akan meminimalkan impedansi catu daya. | |
110 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Perutean sinyal (terutama sinyal frekuensi tinggi) harus sesingkat mungkin | |
111 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Jarak antara dua konduktor harus sesuai dengan ketentuan spesifikasi desain keselamatan listrik, dan perbedaan tegangan tidak boleh melebihi tegangan tembus udara dan media isolasi di antara keduanya, jika tidak, busur listrik akan terjadi. Dalam waktu 0.7 ns hingga 10 ns, arus busur listrik akan mencapai puluhan A, terkadang bahkan lebih dari 100 ampere. Busur listrik akan terus berlanjut hingga dua konduktor bersentuhan dan terjadi hubungan pendek atau arus terlalu rendah untuk mempertahankan busur listrik. Contoh busur listrik yang mungkin terjadi termasuk tangan atau benda logam, jadi berhati-hatilah untuk mengidentifikasinya selama desain. | |
112 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Tambahkan bidang tanah di dekat papan dua sisi dan hubungkan bidang tanah ke titik tanah pada sirkuit dengan jarak terpendek. | |
113 | Perutean dan Tata Letak PCB | Pastikan setiap titik masuk kabel berada dalam jarak 40 mm (1.6 inci) dari ground sasis. | |
114 | Perutean dan Tata Letak PCB | Hubungkan rumah konektor dan rumah sakelar logam ke ground sasis. | |
115 | Perutean dan Tata Letak PCB | Pasang cincin pelindung konduktif yang lebar di sekeliling keyboard membran dan hubungkan perimeter luar cincin ke rangka logam, atau setidaknya ke rangka logam di keempat sudutnya. Jangan hubungkan cincin pelindung ke ground PCB. | |
116 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Gunakan PCB multi-lapis: Dibandingkan dengan PCB dua sisi, bidang tanah dan bidang daya serta jarak garis sinyal-tanah yang diatur rapat dapat mengurangi impedansi mode umum dan kopling induktif hingga 1/10 hingga 1/100 dari PCB dua sisi. Cobalah untuk menempatkan setiap lapisan sinyal dekat dengan lapisan daya atau lapisan tanah. | |
117 | Perutean dan Tata Letak PCB | Untuk PCB kepadatan tinggi dengan komponen pada permukaan atas dan bawah, sambungan sangat pendek, dan banyak isian, gunakan jejak lapisan dalam. Sebagian besar jejak sinyal dan bidang daya dan tanah berada pada lapisan dalam, sehingga bertindak seperti sangkar Faraday dengan pelindung. | |
118 | Perutean dan Tata Letak PCB | Tempatkan semua konektor pada satu sisi papan jika memungkinkan. | |
119 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Letakkan ground sasis lebar atau ground pengisi poligonal di semua lapisan PCB di bawah konektor yang mengarah keluar dari sasis (yang mudah terkena ESD secara langsung), dan sambungkan semuanya dengan via setiap sekitar 13 mm. | |
120 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Saat merakit PCB, jangan gunakan solder apa pun pada bantalan lubang pemasangan di lapisan atas atau bawah. Gunakan sekrup dengan ring bawaan untuk mendapatkan kontak yang rapat antara PCB dan rangka/pelindung logam atau braket pada bidang dasar. | |
121 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Antara ground sasis dan ground sirkuit pada setiap lapisan, atur “Zona Isolasi” yang sama; jika memungkinkan, pertahankan jarak spasi pada 0.64 mm (0.025 inci). | |
122 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Tetapkan landasan cincin di sekitar sirkuit untuk mencegah gangguan ESD: 1 Tempatkan jalur landasan cincin di sekitar seluruh papan sirkuit; 2 Lebar landasan cincin untuk semua lapisan >2.5 mm (0.1 inci); 3 Gunakan vias untuk menghubungkan landasan annular setiap 13 mm (0.5 inci); 4 Hubungkan landasan annular ke landasan umum sirkuit multi-lapisan; 5 Untuk papan dua sisi yang dipasang dalam rangka logam atau perangkat pelindung, landasan annular harus dihubungkan ke landasan umum sirkuit; 6 Untuk sirkuit dua sisi yang tidak terlindungi, landasan annular dihubungkan ke landasan sasis. Tidak ada resistansi solder yang diterapkan pada landasan annular sehingga landasan annular dapat bertindak sebagai batang pelepasan ESD. Setidaknya celah selebar 0.5 mm (0.020 inci) ditempatkan di suatu tempat pada landasan annular (semua lapisan) untuk menghindari pembentukan loop landasan yang besar; 7 Jika papan sirkuit tidak akan ditempatkan dalam rangka logam atau perangkat pelindung, resistansi solder tidak boleh diaplikasikan pada kabel ground rangka atas dan bawah papan sirkuit agar dapat berfungsi sebagai batang pelepasan busur ESD. | |
123 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Di area yang dapat terkena ESD secara langsung, saluran ground harus dipasang di dekat setiap saluran sinyal. | |
124 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Sirkuit yang rentan terhadap ESD harus ditempatkan di tengah PCB untuk mengurangi kemungkinan tersentuh. | |
125 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Bila panjang kabel sinyal lebih dari 300 mm (12 inci), kabel ground harus dipasang paralel. | |
126 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Kriteria sambungan untuk lubang pemasangan: dapat disambungkan ke ground umum sirkuit, atau diisolasi darinya. 1Jika braket logam harus digunakan dengan perangkat pelindung logam atau sasis, resistor 0Ω harus digunakan untuk mencapai sambungan. 2. Tentukan ukuran lubang pemasangan untuk mencapai pemasangan braket logam atau plastik yang andal. Gunakan bantalan besar di lapisan atas dan bawah lubang pemasangan. Jangan gunakan solder resist pada bantalan bawah, dan pastikan bantalan bawah tidak disolder menggunakan proses penyolderan gelombang. | |
127 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Saluran sinyal yang dilindungi dan saluran sinyal yang tidak dilindungi dilarang disusun secara paralel. | |
128 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Aturan pemasangan kabel untuk jalur sinyal reset, interupsi dan kontrol: 1. Gunakan penyaringan frekuensi tinggi; 2. Jauhkan dari sirkuit input dan output; 3. Jauhkan dari tepi papan sirkuit. | |
129 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Papan sirkuit dalam sasis tidak dipasang pada posisi pembukaan atau jahitan internal. | |
130 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Papan sirkuit yang paling peka terhadap listrik statis diletakkan di bagian tengah, agar tidak mudah disentuh manusia; perangkat yang peka terhadap listrik statis diletakkan di bagian tengah papan sirkuit, agar tidak mudah disentuh manusia. | |
131 | Pengkabelan dan tata letak PCB | Kriteria pengikatan antara dua blok logam: 1. Pita pengikat padat lebih baik daripada pita pengikat anyaman; 2. Area pengikatan tidak lembap atau tergenang air; 3. Gunakan beberapa konduktor untuk menghubungkan bidang tanah atau kisi-kisi tanah dari semua papan sirkuit di sasis; 4. Pastikan lebar titik pengikatan dan paking lebih besar dari 5 mm. | |
132 | Desain Sirkuit | Kopling kaki filter sinyal: Untuk setiap catu daya penguat analog, kapasitor decoupling harus ditambahkan di antara sambungan yang paling dekat dengan sirkuit dan penguat. Untuk sirkuit terpadu digital, kapasitor decoupling ditambahkan dalam kelompok. Pasang bypass kapasitor pada sikat motor dan generator, hubungkan filter RC secara seri pada setiap cabang belitan, dan tambahkan penyaringan low-pass di pintu masuk catu daya untuk menekan interferensi. Filter harus dipasang sedekat mungkin dengan perangkat yang difilter, dan gunakan kabel pendek berpelindung sebagai media kopling. Semua filter harus berpelindung, dan kabel input dan kabel output harus diisolasi. | |
133 | Desain sirkuit | Setiap papan fungsional harus menentukan persyaratan untuk rentang fluktuasi tegangan, riak, kebisingan, laju penyesuaian beban, dll. dari catu daya. Catu daya sekunder harus memenuhi persyaratan di atas saat mencapai papan fungsional setelah transmisi. | |
134 | Desain sirkuit | Rangkaian dengan karakteristik sumber radiasi harus dipasang dalam pelindung logam untuk meminimalkan gangguan sementara. | |
135 | Desain sirkuit | Tambahkan perangkat perlindungan di pintu masuk kabel | |
136 | Desain sirkuit | Setiap pin daya IC perlu menambahkan kapasitor bypass (biasanya 104) dan kapasitor penghalus (10uF~100uF) ke ground. Pin daya di setiap sudut IC area besar juga perlu menambahkan kapasitor bypass dan kapasitor penghalus. | |
137 | Desain sirkuit | Kriteria ketidaksesuaian impedansi untuk pemilihan filter: Untuk sumber derau dengan impedansi rendah, filter harus memiliki impedansi tinggi (induktansi seri besar); untuk sumber derau dengan impedansi tinggi, filter harus memiliki impedansi rendah (kapasitansi paralel besar) | |
138 | Desain sirkuit | Rumah kapasitor, terminal kabel tambahan, kutub positif dan negatif, dan papan sirkuit harus diisolasi sepenuhnya | |
139 | Desain sirkuit | Konektor filter harus diarde dengan baik, dan filter cangkang logam menggunakan pembumian permukaan. | |
140 | Desain sirkuit | Semua pin konektor filter harus difilter | |
141 | Desain sirkuit | Dalam desain kompatibilitas elektromagnetik sirkuit digital, lebar pita yang ditentukan oleh tepi naik dan turun pulsa digital harus dipertimbangkan, bukan frekuensi pengulangan pulsa digital. Lebar pita desain papan sirkuit tercetak sinyal digital persegi ditetapkan ke 1/πtr, dan sepuluh kali lebar pita ini biasanya dipertimbangkan. | |
142 | Desain sirkuit | Gunakan pemicu RS sebagai penyangga antara tombol kontrol perangkat dan sirkuit elektronik perangkat | |
143 | Desain sirkuit | Mengurangi impedansi masukan pada saluran sensitif secara efektif mengurangi kemungkinan timbulnya interferensi. | |
144 | Desain Sirkuit | Filter LC Antara catu daya impedansi keluaran rendah dan sirkuit digital impedansi tinggi, filter LC diperlukan untuk memastikan pencocokan impedansi loop. | |
145 | Desain Sirkuit | Filter LC Antara catu daya impedansi keluaran rendah dan sirkuit digital impedansi tinggi, filter LC diperlukan untuk memastikan pencocokan impedansi loop. | |
145 | Desain Sirkuit | Rangkaian kalibrasi tegangan: Kapasitor decoupling (seperti 0.1μF) harus ditambahkan pada ujung input dan output, dan nilai pemilihan kapasitor bypass mengikuti standar 10μF/A. | |
146 | Desain sirkuit | Penghentian sinyal: Pencocokan impedansi antara sumber dan tujuan rangkaian frekuensi tinggi sangatlah penting. Pencocokan yang salah akan menyebabkan umpan balik sinyal dan osilasi teredam. Energi RF yang berlebihan akan menyebabkan masalah EMI. Pada saat ini, perlu dipertimbangkan penggunaan penghentian sinyal. | |
147 | Desain Sirkuit | Sirkuit MCU: | |
148 | Desain sirkuit | Untuk sirkuit terpadu skala kecil dengan kurang dari 10 keluaran, bila frekuensi operasinya ≤50MHZ, setidaknya satu kapasitor filter 0.1uf harus dihubungkan. Bila frekuensi operasinya ≥50MHZ, setiap pin daya dilengkapi dengan kapasitor filter 0.1uf; | |
149 | Desain Sirkuit | Untuk sirkuit terpadu skala menengah dan besar, setiap pin daya dilengkapi dengan kapasitor filter 0.1uf. Untuk sirkuit dengan redundansi pin daya dalam jumlah besar, jumlah kapasitor juga dapat dihitung menurut jumlah pin keluaran, dan kapasitor filter 0.1uf dilengkapi untuk setiap 5 keluaran. | |
150 | Desain sirkuit | Untuk area tanpa perangkat aktif, setidaknya satu kapasitor filter 0.1uf dihubungkan untuk setiap 6cm2 | |
151 | Desain sirkuit | Untuk sirkuit frekuensi ultra tinggi, setiap pin daya dilengkapi dengan kapasitor filter 1000pf. Untuk sirkuit dengan redundansi pin daya besar, jumlah kapasitor yang cocok juga dapat dihitung menurut jumlah pin keluaran, dengan kapasitor filter 1000pf untuk setiap 5 keluaran. | |
152 | Desain sirkuit | Kapasitor frekuensi tinggi harus sedekat mungkin dengan pin daya sirkuit IC. | |
153 | Desain sirkuit | Setidaknya satu kapasitor filter 0.1uf dihubungkan ke setiap 5 kapasitor filter frekuensi tinggi; | |
154 | Desain sirkuit | Setidaknya dua kapasitor filter frekuensi rendah 47uf dihubungkan ke setiap 5 10uf; | |
155 | Desain sirkuit | Setidaknya satu kapasitor filter frekuensi rendah 220uf atau 470uf harus dihubungkan dalam setiap 100cm2; | |
156 | Desain sirkuit | Setidaknya dua kapasitor 220uf atau 470uf harus dikonfigurasikan di sekitar setiap stopkontak modul. Jika ruang memungkinkan, jumlah kapasitor harus ditingkatkan dengan tepat; | |
157 | Desain sirkuit | Kriteria isolasi pulsa dan transformator: Jaringan pulsa dan transformator harus diisolasi. Transformator hanya dapat dihubungkan ke jaringan pulsa decoupling, dan jalur penghubungnya sependek mungkin. | |
158 | Desain Sirkuit | Selama proses pembukaan dan penutupan sakelar dan penutup, untuk mencegah gangguan busur, jaringan RC sederhana dan jaringan induktif dapat dihubungkan, dan resistansi tinggi, penyearah atau resistor beban dapat ditambahkan ke sirkuit ini. Jika ini tidak berhasil, kabel input dan output dapat dilindungi. Selain itu, kapasitor lubang tembus dapat dihubungkan ke sirkuit ini. | |
159 | Desain sirkuit | Fungsi kapasitor decoupling dan filtering harus dianalisis menurut diagram rangkaian ekivalen frekuensi tinggi. | |
160 | Desain sirkuit | Rangkaian penyaringan yang sesuai harus digunakan pada pengenalan catu daya setiap papan fungsional untuk menyaring kebisingan mode diferensial dan kebisingan mode umum sebanyak mungkin. Ground pelepasan kebisingan harus dipisahkan dari ground kerja, terutama ground sinyal, dan ground proteksi dapat dipertimbangkan; kapasitor decoupling harus diatur pada ujung input daya dari rangkaian terpadu untuk meningkatkan kemampuan anti-interferensi. | |
161 | Desain sirkuit | Tetapkan dengan jelas frekuensi operasi tertinggi setiap papan, dan ambil tindakan perlindungan yang diperlukan untuk perangkat atau komponen dengan frekuensi operasi di atas 160MHz (atau 200MHz) untuk mengurangi tingkat interferensi radiasi dan meningkatkan kemampuan mereka untuk menahan interferensi radiasi. | |
162 | Desain sirkuit | Jika memungkinkan, tambahkan decoupling RC di pintu masuk jalur kontrol (pada papan cetak) untuk menghilangkan kemungkinan faktor interferensi selama transmisi. | |
163 | Desain sirkuit | Gunakan pemicu RS sebagai penyangga antara tombol dan sirkuit elektronik | |
164 | Desain sirkuit | Gunakan dioda pemulihan cepat di sirkuit penyearah sekunder atau hubungkan kapasitor film poliester secara paralel dengan dioda | |
165 | Desain sirkuit | “Pemangkasan” bentuk gelombang peralihan transistor | |
166 | Desain sirkuit | Mengurangi impedansi masukan saluran sensitif | |
167 | Desain sirkuit | Jika memungkinkan, gunakan jalur seimbang sebagai input pada sirkuit sensitif, dan gunakan kemampuan penekanan mode umum bawaan dari jalur seimbang untuk mengatasi interferensi sumber interferensi pada jalur sensitif. | |
168 | Desain sirkuit | Membumikan beban secara langsung tidaklah tepat | |
169 | Desain sirkuit | Perlu diperhatikan bahwa kapasitor decoupling bypass (biasanya 104) harus ditambahkan antara catu daya dan ground di dekat IC | |
170 | Desain sirkuit | Jika memungkinkan, gunakan saluran seimbang sebagai input untuk sirkuit sensitif, dan saluran seimbang tidak diarde | |
171 | Desain sirkuit | Tambahkan dioda freewheeling ke koil relai untuk menghilangkan gangguan gaya gerak listrik balik yang dihasilkan saat koil terputus. Menambahkan hanya dioda freewheeling akan menunda waktu pemutusan relai. Setelah menambahkan dioda pengatur tegangan, relai dapat beroperasi lebih banyak kali per satuan waktu. | |
172 | Desain sirkuit | Rangkaian penekan percikan (biasanya rangkaian seri RC, resistansi umumnya dipilih dari beberapa K hingga puluhan K, kapasitor dipilih dari 0.01uF) dihubungkan pada kedua ujung kontak relai untuk mengurangi dampak percikan listrik. | |
173 | Desain sirkuit | Tambahkan rangkaian filter ke motor, dan pastikan kabel kapasitor dan induktor sependek mungkin | |
174 | Desain sirkuit | Setiap IC pada papan sirkuit harus dihubungkan secara paralel dengan kapasitor frekuensi tinggi 0.01μF~0.1μF untuk mengurangi dampak IC pada catu daya. Perhatikan kabel kapasitor frekuensi tinggi. Sambungan harus dekat dengan ujung catu daya dan setebal dan sependek mungkin. Jika tidak, hal ini setara dengan meningkatkan resistansi seri kapasitor yang setara, yang akan memengaruhi efek penyaringan. | |
175 | Desain sirkuit | Rangkaian RC suppression dihubungkan pada kedua ujung thyristor untuk mengurangi noise yang dihasilkan oleh thyristor (noise ini dapat merusak thyristor jika sudah parah) | |
176 | Desain sirkuit | Banyak mikrokontroler yang sangat sensitif terhadap gangguan catu daya. Perlu ditambahkan rangkaian filter atau regulator tegangan pada catu daya mikrokontroler untuk mengurangi gangguan gangguan catu daya pada mikrokontroler. Misalnya, rangkaian filter berbentuk π dapat dibentuk menggunakan manik-manik magnetik dan kapasitor. Tentu saja, resistor 100Ω juga dapat digunakan sebagai pengganti manik-manik magnetik jika kondisinya tidak tinggi. | |
177 | Desain sirkuit | Jika port I/O mikrokontroler digunakan untuk mengendalikan perangkat derau seperti motor, isolasi harus ditambahkan antara port I/O dan sumber derau (tambahkan rangkaian filter berbentuk π). Untuk mengendalikan perangkat derau seperti motor, isolasi harus ditambahkan antara port I/O dan sumber derau (tambahkan rangkaian filter berbentuk π). | |
178 | Desain sirkuit | Menggunakan komponen anti-interferensi seperti manik-manik magnetik, cincin magnetik, filter catu daya, dan penutup pelindung di tempat-tempat utama seperti port I/O mikrokontroler, saluran listrik, dan saluran sambungan papan sirkuit dapat secara signifikan meningkatkan kinerja anti-interferensi sirkuit. | |
179 | Desain sirkuit | Untuk port I/O yang tidak aktif pada mikrokontroler, jangan biarkan mengambang, tetapi hubungkan ke ground atau catu daya. Terminal yang tidak aktif pada IC lain dihubungkan ke ground atau catu daya tanpa mengubah logika sistem. | |
180 | Desain sirkuit | Menggunakan sirkuit pemantauan dan pengawasan daya untuk mikrokontroler, seperti: IMP809, IMP706, IMP813, X25043, X25045, dll., dapat meningkatkan kinerja anti-interferensi pada seluruh sirkuit secara signifikan. | |
181 | Desain sirkuit | Dengan premis bahwa kecepatan dapat memenuhi persyaratan, cobalah untuk mengurangi osilator kristal mikrokontroler dan memilih sirkuit digital kecepatan rendah | |
182 | Desain sirkuit | Jika memungkinkan, tambahkan filter low-pass RC atau komponen penekan EMI (seperti manik-manik magnetik, filter sinyal, dll.) di antarmuka papan PCB untuk menghilangkan gangguan dari kabel penghubung; tetapi berhati-hatilah agar tidak mempengaruhi transmisi sinyal yang berguna | |
183 | Desain sirkuit | Saat menghubungkan output clock, jangan gunakan koneksi serial langsung ke beberapa komponen (disebut koneksi daisy-chain); sebagai gantinya, berikan sinyal clock secara langsung ke beberapa komponen lain melalui buffer | |
184 | Desain Sirkuit | Perluas batas keyboard membran hingga 12 mm di luar garis logam, atau gunakan potongan plastik untuk menambah panjang jalur. | |
185 | Desain Sirkuit | Di dekat konektor, sambungkan sinyal pada konektor ke ground sasis konektor menggunakan filter LC atau kapasitor manik. | |
186 | Desain Sirkuit | Tambahkan manik magnetik antara ground sasis dan ground umum sirkuit. | |
187 | Desain Sirkuit | Sistem distribusi daya di dalam peralatan elektronik merupakan objek utama dari kopling induktif busur ESD. Tindakan anti-ESD untuk sistem distribusi daya adalah: 1 Putar kabel daya dan kabel balik yang sesuai dengan erat; 2 Tempatkan manik magnet di tempat setiap kabel daya memasuki peralatan elektronik; 3 Tempatkan penekan arus transien, varistor oksida logam (MOV) atau kapasitor frekuensi tinggi 1kV di antara setiap pin daya dan ground rangka peralatan elektronik; 4 Sebaiknya atur bidang daya dan ground khusus pada PCB, atau jaringan daya dan ground yang rapat, dan gunakan sejumlah besar kapasitor bypass dan decoupling. | |
188 | Desain Sirkuit | Pasang resistor dan manik-manik magnetik secara seri di ujung penerima. Untuk kabel penggerak yang mudah terkena ESD, Anda juga dapat memasang resistor atau manik-manik magnetik secara seri di ujung penggerak. | |
189 | Desain Sirkuit | Pasang pelindung transien di ujung penerima. 1 Gunakan kabel pendek dan tebal (kurang dari 5 kali lebarnya, sebaiknya kurang dari 3 kali lebarnya) untuk menghubungkan ke ground sasis. 2 Kabel sinyal dan ground yang keluar dari konektor harus dihubungkan langsung ke pelindung transien sebelum menghubungkan ke bagian lain sirkuit. | |
190 | Desain Sirkuit | Pasang kapasitor filter pada konektor atau dalam jarak 25 mm (1.0 inci) dari sirkuit penerima. 1 Gunakan kabel pendek dan tebal untuk menghubungkan ke ground sasis atau ground sirkuit penerima (kurang dari 5 kali lebarnya, sebaiknya kurang dari 3 kali lebarnya). 2 Kabel sinyal dan ground harus dihubungkan ke kapasitor terlebih dahulu, lalu ke sirkuit penerima. | |
191 | Selubung | Pada sasis logam, diameter bukaan maksimum adalah ≤λ/20, di mana λ adalah panjang gelombang gelombang elektromagnetik frekuensi tertinggi di dalam dan luar mesin; sasis non-logam dianggap tidak terlindungi dalam hal desain kompatibilitas elektromagnetik. | |
192 | Kasus | Perisai memiliki jumlah jahitan paling sedikit; pada jahitan perisai, metode kontak tekanan pegas multi titik memiliki kontinuitas listrik yang baik; lubang ventilasi D<3mm, bukaan ini secara efektif dapat mencegah kebocoran atau masuknya elektromagnetik yang besar; bukaan perisai (seperti lubang ventilasi) diblokir dengan jaring tembaga halus atau bahan konduktif lain yang sesuai; jika jaring logam lubang ventilasi perlu sering dilepas, dapat diperbaiki di sekitar lubang dengan sekrup atau baut, tetapi jarak sekrup <25mm untuk menjaga kontak garis kontinu | |
193 | Kasus | f>1MHz, pelindung pelat logam apa pun dengan ketebalan 0.5mm akan mengurangi kekuatan medan hingga 99%; ketika f>10MHz, pelindung tembaga 0.1mm akan mengurangi kekuatan medan lebih dari 99%; f>100MHz, lapisan tembaga atau perak pada permukaan isolator merupakan pelindung yang baik. Namun perlu dicatat bahwa untuk cangkang plastik, ketika lapisan logam disemprotkan ke dalam, proses penyemprotan domestik tidak memenuhi standar, efek konduksi kontinu antara partikel pelapis tidak baik, dan impedansi konduksi besar. Efek negatif dari kegagalan penyemprotan harus ditanggapi dengan serius. | |
194 | Kasus | Sambungan ground seluruh mesin tidak dilapisi cat isolasi. Penting untuk memastikan kontak logam yang andal dengan kabel ground untuk menghindari cara yang salah dengan hanya mengandalkan ulir sekrup untuk sambungan ground. | |
195 | Kasus | Membangun struktur pelindung yang sempurna, dengan cangkang pelindung logam yang diarde yang dapat melepaskan arus pelepasan ke tanah | |
196 | Kasus | Bangun lingkungan yang tahan ESD dengan tegangan tembus 20kV; tindakan perlindungan dengan meningkatkan jarak sangatlah efektif. | |
197 | Kasus | Setiap titik yang dapat diakses oleh pengguna dan operator, termasuk sambungan, lubang angin, dan lubang pemasangan, logam tak beralas yang dapat diakses seperti pengencang, sakelar, tuas, dan indikator dengan panjang lintasan lebih dari 20 mm antara perangkat elektronik dan yang berikut ini: | |
198 | Kasus | Gunakan pita mylar untuk menutupi jahitan dan lubang pemasangan di dalam sasis. Ini akan memperpanjang tepi jahitan/lubang dan menambah panjang lintasan. | |
199 | Kasus | Gunakan tutup logam atau penutup debu plastik terlindung untuk menutupi konektor yang tidak digunakan atau jarang digunakan. | |
200 | Kasus | Gunakan sakelar dan joystick dengan poros plastik, atau pasang pegangan/penutup plastik pada sakelar dan joystick tersebut untuk menambah panjang lintasan. Hindari pegangan dengan sekrup logam. | |
201 | Kasus | Pasang LED dan indikator lainnya di lubang pada peralatan dan tutupi dengan selotip atau penutup untuk memperpanjang tepi lubang atau gunakan saluran untuk menambah panjang jalur. | |
202 | Kasus | Bulatkan tepi dan sudut bagian logam yang menempatkan unit pendingin di dekat jahitan sasis, ventilasi, atau lubang pemasangan. | |
203 | Kasus | Pada casing plastik, pengencang logam di dekat peralatan elektronik atau yang tidak diarde tidak boleh menonjol dari casing. | |
204 | Kasus | Kaki yang tinggi untuk menjauhkan perangkat dari meja atau lantai dapat memecahkan masalah kopling ESD tidak langsung dari meja/lantai atau permukaan kopling horizontal. | |
205 | Kasus | Oleskan perekat atau sealant di sekitar lapisan sirkuit keyboard membran. | |
206 | Kasus | Pedoman perlindungan sambungan dan tepi casing: Sambungan dan tepi sangat penting. Pada sambungan bodi sasis, silikon atau gasket bertekanan tinggi harus digunakan untuk mendapatkan penyegelan, perlindungan ESD, serta ketahanan terhadap air dan debu. | |
207 | Casis | Sasis yang tidak diarde harus memiliki tegangan tembus minimal 20kV (aturan A1 hingga A9); untuk sasis yang diarde, peralatan elektronik harus memiliki tegangan tembus minimal 1500V untuk mencegah lengkung listrik sekunder, dan panjang lintasan harus lebih besar atau sama dengan 2.2 mm. | |
208 | Lampiran | Penutup terbuat dari bahan pelindung berikut: lembaran logam; film poliester/tembaga atau film poliester/laminasi aluminium; jaring logam yang dibentuk secara termal dengan sambungan las; alas serat metalisasi yang dibentuk secara termal (bukan tenunan) atau kain (tenun); lapisan perak, tembaga atau nikel; penyemprotan busur seng; metalisasi vakum; pelapisan tanpa listrik; bahan pengisi konduktif yang ditambahkan ke plastik; | |
209 | Lampiran | Kriteria bahan pelindung anti korosi elektrokimia: Potensial antara bagian yang bersentuhan satu sama lain (EMF) <0.75V. Jika di lingkungan asin dan lembab, potensi antara satu sama lain harus <0.25V. Ukuran bagian anoda (positif) harus lebih besar daripada bagian katoda (negatif). | |
210 | Kasus | Gunakan bahan pelindung dengan lebar celah lebih dari 5 kali lipat agar tumpang tindih pada jahitannya. | |
211 | Kasus | Sambungan listrik dibuat antara pelindung dan kotak dengan interval 20 mm (0.8 inci) dengan pengelasan, pengencang, dll. | |
212 | Kasus | Tutupi celah dengan paking, hilangkan celah dan sediakan jalur konduktif di antara celah. | |
213 | Kasus | Hindari sudut lurus dan lengkungan yang terlalu besar pada bahan pelindung. | |
214 | Kasus | Bukaan ≤20mm dan panjang slot ≤20mm. Dalam kondisi area bukaan yang sama, lebih baik membuka lubang daripada slot. | |
215 | Kasus | Jika memungkinkan, gunakan beberapa bukaan kecil alih-alih satu bukaan besar, dengan jarak sedapat mungkin di antara bukaan-bukaan tersebut. | |
216 | Kasus | Untuk peralatan yang diarde, sambungkan pelindung ke ground sasis tempat konektor masuk; untuk peralatan yang tidak diarde (terisolasi ganda), sambungkan pelindung ke ground umum sirkuit di dekat sakelar. | |
217 | Casis | Tempatkan titik masuk kabel sedekat mungkin dengan bagian tengah panel, bukan di dekat tepi atau sudut. | |
218 | Casis | Sejajarkan slot pada pelindung sejajar dengan arah aliran arus ESD, dan bukan tegak lurus terhadapnya. | |
219 | Kasus | Gunakan lembaran logam dengan braket logam di lubang pemasangan untuk menyediakan titik pentanahan tambahan, atau gunakan braket plastik untuk insulasi dan isolasi. | |
220 | Kasus | Pasang perangkat pelindung lokal di lokasi panel kontrol dan keyboard pada rangka plastik untuk mencegah ESD: | |
221 | Kasus | Lokasi konektor daya dan konektor yang mengarah ke luar harus dihubungkan ke ground sasis atau ground umum sirkuit. | |
222 | Lampiran | Gunakan film poliester/tembaga atau film poliester/laminasi aluminium dalam plastik, atau gunakan pelapis konduktif atau pengisi konduktif. | |
223 | Lampiran | Gunakan kromat konduktif tipis atau lapisan kromat pada aluminium, tetapi jangan gunakan anodisasi. | |
224 | Kasus | Gunakan bahan pengisi konduktif pada plastik. Perhatikan bahwa komponen cor sering kali memiliki resin pada permukaannya, sehingga sulit untuk mencapai sambungan resistansi rendah. | |
225 | Kasus | Gunakan lapisan kromat konduktif tipis pada baja. | |
226 | Casis | Buatlah permukaan logam yang bersih bersentuhan langsung, alih-alih mengandalkan sekrup untuk menyambung bagian logam. | |
227 | Casis | Hubungkan display ke pelindung sasis dengan lapisan pelindung (Indium Tin Oxide, Indium Oxide, Tin Oxide, dll.) di sepanjang seluruh pinggirannya. | |
228 | Kasus | Menyediakan jalur antistatis (konduktif lemah) ke tanah di lokasi yang sering disentuh operator, seperti tombol spasi pada keyboard. | |
229 | Kasus | Buatlah operator sulit untuk mencapai tepi atau sudut pelat logam. Pelepasan busur listrik ke titik-titik ini akan menyebabkan lebih banyak efek ESD tidak langsung daripada pelepasan busur listrik ke bagian tengah pelat logam. | |
230 | Lainnya | Panduan perlindungan pelindung untuk jendela display: 1 Pasang jendela pelindung pelindung; 2 Bagian sirkuit eksternal dihubungkan ke sirkuit di dalam mesin melalui perangkat filter. | |
231 | Lainnya | Kriteria utama perlindungan jendela: | |
232 | Pemilihan perangkat | Kapasitor haruslah kapasitor chip dengan induktansi kabel kecil. | |
233 | Pemilihan perangkat | Kapasitor bypass catu daya stabil, pilih kapasitor elektrolit | |
234 | Pemilihan perangkat | Kapasitor kopling AC dan penyimpanan muatan memilih kapasitor politetrafluoroetilen atau kapasitor poliester lainnya (polipropilena, polistirena, dll.). | |
235 | Pemilihan perangkat | Kapasitor keramik monolitik untuk decoupling sirkuit frekuensi tinggi | |
236 | Pemilihan perangkat | Kriteria pemilihan kapasitor adalah: | |
237 | Pemilihan Perangkat | Kapasitor elektrolit aluminium harus dihindari dalam situasi berikut: | |
238 | Pemilihan perangkat | Konektor filter hanya diperlukan pada sasis berpelindung | |
239 | Pemilihan perangkat | Saat memilih konektor filter, selain faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan saat memilih konektor biasa, frekuensi cutoff filter juga harus dipertimbangkan. Jika frekuensi sinyal yang ditransmisikan pada inti konektor berbeda, frekuensi cutoff harus ditentukan berdasarkan sinyal dengan frekuensi tertinggi. | |
240 | Pemilihan perangkat | Disarankan untuk menggunakan pengemasan pemasangan di permukaan sebanyak mungkin | |
241 | Pemilihan perangkat | Film karbon merupakan pilihan pertama untuk pemilihan resistor, diikuti oleh film logam. Ketika lilitan kawat diperlukan untuk alasan daya, efek induktansinya harus dipertimbangkan. | |
242 | Pemilihan perangkat | Saat memilih kapasitor, perlu diperhatikan bahwa kapasitor elektrolit aluminium dan kapasitor elektrolit tantalum cocok untuk terminal frekuensi rendah; kapasitor keramik cocok untuk rentang frekuensi menengah (dari KHz hingga MHz); kapasitor keramik dan mika cocok untuk sirkuit frekuensi sangat tinggi dan gelombang mikro; cobalah untuk menggunakan kapasitor ESR (resistansi seri ekuivalen) rendah | |
243 | Pemilihan Perangkat | Kapasitor bypass harus berupa kapasitor elektrolit, dengan kapasitansi 10-470PF, terutama tergantung pada permintaan arus transien pada papan PCB | |
244 | Pemilihan Perangkat | Kapasitor decoupling harus berupa kapasitor keramik, dengan kapasitansi 1/100 atau 1/1000 dari kapasitor bypass. Tergantung pada waktu naik dan waktu turun sinyal tercepat. Misalnya, 10nF untuk 100MHz, 4.7-100nF untuk 33MHz, dan nilai ESR kurang dari 1 ohm | |
245 | Pemilihan perangkat | Saat memilih induktor, loop tertutup lebih baik daripada loop terbuka, dan saat loop terbuka, tipe lilitan lebih baik daripada tipe batang atau tipe solenoida. Pilih inti feromagnetik untuk frekuensi rendah, dan pilih inti ferit untuk frekuensi tinggi. | |
246 | Pemilihan perangkat | Manik ferit, redaman frekuensi tinggi 10dB | |
247 | Pemilihan perangkat | Klem ferit Rentang frekuensi MHz mode umum (CM), mode diferensial (DM) redaman hingga 10-20dB | |
248 | Pemilihan perangkat | Pemilihan dioda: | |
249 | Pemilihan Perangkat | Sirkuit terintegrasi: | |
250 | Pemilihan perangkat | Nilai arus pengenal filter adalah 1.5 kali nilai arus kerja aktual. | |
251 | Pemilihan perangkat | Pemilihan filter catu daya: Berdasarkan perhitungan teoritis atau hasil pengujian, nilai rugi penyisipan yang harus dicapai oleh filter catu daya adalah IL. Saat benar-benar memilih, filter catu daya dengan rugi penyisipan IL+20dB harus dipilih. | |
252 | Pemilihan perangkat | Filter AC dan filter tributary tidak dapat digunakan secara bergantian dalam produk yang sebenarnya. Dalam prototipe sementara, filter AC dapat digunakan untuk mengganti filter DC untuk sementara; namun, filter DC tidak boleh digunakan dalam situasi AC. Frekuensi cutoff filter dari kapasitansi filter DC ke ground rendah, dan arus AC akan menghasilkan kerugian besar padanya. | |
253 | Pemilihan perangkat | Hindari penggunaan perangkat yang sensitif terhadap elektrostatik. Sensitivitas elektrostatik perangkat yang dipilih umumnya tidak kurang dari 2000V. Jika tidak, pertimbangkan dan rancang metode antistatik dengan saksama. Dari segi struktur, perlu untuk mencapai koneksi ground yang baik dan mengambil tindakan isolasi atau pelindung yang diperlukan untuk meningkatkan kemampuan antistatik seluruh mesin. | |
254 | Pemilihan perangkat | Pada kabel berpasangan yang terpilin dan berpelindung, arus sinyal mengalir pada dua konduktor bagian dalam dan arus derau mengalir pada lapisan pelindung, sehingga menghilangkan penggabungan impedansi umum dan interferensi apa pun akan terdeteksi pada dua konduktor pada saat yang sama, yang menyebabkan derau saling meniadakan. | |
255 | Pemilihan perangkat | Kabel pasangan terpilin tanpa pelindung memiliki kemampuan yang lebih buruk untuk menahan kopling elektrostatik. Namun, kabel ini masih memiliki efek yang baik dalam mencegah induksi medan magnet. Efek pelindung kabel pasangan terpilin tanpa pelindung sebanding dengan jumlah lilitan per satuan panjang kawat. | |
256 | Pemilihan perangkat | Kabel koaksial memiliki impedansi karakteristik yang lebih seragam dan kehilangan yang lebih rendah, yang membuatnya memiliki karakteristik yang lebih baik dari DC ke VHF. | |
257 | Pemilihan perangkat | Jangan menggunakan sirkuit logika berkecepatan tinggi jika hal tersebut dapat dihindari | |
258 | Pemilihan perangkat | Saat memilih perangkat logika, cobalah untuk memilih perangkat dengan waktu naik lebih lama dari 5ns, dan jangan pilih perangkat logika yang lebih cepat dari waktu yang dibutuhkan oleh sirkuit. | |
259 | System | Bila beberapa perangkat dihubungkan sebagai satu sistem kelistrikan, untuk menghilangkan gangguan yang disebabkan oleh catu daya loop tanah, digunakan transformator isolasi, transformator netralisasi, optocoupler, dan input mode umum penguat diferensial untuk isolasi. | |
260 | System | Mengenali piranti interferensi dan rangkaian interferensi: Pada kondisi mulai-berhenti atau berjalan, piranti atau rangkaian dengan laju perubahan tegangan dV/dt yang besar dan laju perubahan arus di/dt merupakan piranti interferensi atau rangkaian interferensi. | |
261 | System | Tempatkan lapisan konduktif yang diarde di antara sirkuit papan ketik membran dan sirkuit berdekatan yang berlawanan dengannya. | |
262 | Kabel dan konektor | Kriteria isolasi kabel dan tata letak PCB: isolasi arus kuat dan lemah, isolasi tegangan besar dan kecil, isolasi frekuensi tinggi dan rendah, isolasi input dan output, isolasi analog digital, isolasi input dan output, standar batas adalah satu orde perbedaan besaran. Metode isolasi meliputi: pelindung, satu atau semua pelindung independen, pemisahan spasial, dan pemisahan ground. | |
263 | Kabel dan konektor | Kabel pita tanpa pelindung. Metode pemasangan kabel terbaik adalah mengganti kabel sinyal dan kabel ground. Metode yang kurang baik adalah menggunakan satu kabel ground, dua kabel sinyal, lalu satu kabel ground, dan seterusnya, atau menggunakan pelat ground khusus. | |
264 | Kabel dan konektor | Panduan pelindung kabel sinyal: 1 Gunakan kabel pasangan terpilin atau kabel pasangan terpilin berpelindung luar khusus untuk transmisi sinyal interferensi yang kuat. 2 Kabel terlindung harus digunakan untuk saluran listrik DC; 3 Kabel terpilin harus digunakan untuk saluran listrik AC; 4 Semua saluran sinyal/saluran listrik yang memasuki area pelindung harus disaring. 5 Kedua ujung semua kabel terlindung (selubung) harus memiliki kontak yang baik dengan tanah. Selama tidak ada loop pentanahan yang berbahaya yang dihasilkan, semua pelindung kabel harus diarde di kedua ujungnya. Untuk kabel yang sangat panjang, harus ada juga titik pentanahan di tengah. 6 Di sirkuit level rendah yang sensitif, untuk menghilangkan kemungkinan interferensi pada loop pentanahan, setiap sirkuit harus memiliki kabel pentanahan yang terisolasi dan terlindung sendiri. | |
265 | Kabel dan konektor | Prinsip kabel berpelindung dekat dengan pelat bawah logam: Semua kabel berpelindung harus ditempatkan dekat dengan pelat logam untuk mencegah medan magnet melewati loop yang dibentuk oleh lantai logam dan selubung kawat pelindung. | |
266 | Kabel dan konektor | Steker sirkuit cetak juga harus dilengkapi dengan lebih banyak kabel nol volt sebagai isolasi saluran | |
267 | Kabel dan konektor | Cara terbaik untuk mengurangi area loop gangguan dan sirkuit sensitif adalah dengan menggunakan kabel berpasangan dan kabel berpelindung. | |
268 | Kabel dan konektor | Twisted pair sangat efektif pada frekuensi kurang dari 100KHz, dan terbatas pada frekuensi tinggi karena impedansi karakteristik yang tidak merata dan refleksi bentuk gelombang yang dihasilkan. | |




