Os 14 principais pontos da lista de verificação do layout do PCB
Os 14 principais pontos do Layout PCB lista
Ao projetar PCB, para tornar o design de placas de circuito de alta frequência mais razoável e ter melhor desempenho anti-interferência, os seguintes aspectos devem ser considerados:
(1) Selecione o número de camadas de forma razoável. Ao conectar placas de circuito impresso de alta frequência, utilize o plano interno intermediário como camada de alimentação e aterramento, que pode desempenhar um papel de blindagem, reduzindo efetivamente a indutância parasita, encurtando o comprimento das linhas de sinal e minimizando a interferência cruzada entre os sinais.
(2) Método de fiação: A fiação deve ser girada em um ângulo de 45° ou em um arco, o que pode reduzir a emissão de sinais de alta frequência e seu acoplamento.
(3) Comprimento do traço: quanto menor o comprimento do traço, melhor, e quanto menor a distância paralela entre duas linhas, melhor.
(4) Número de furos de passagem: Quanto menor o número de furos de passagem, melhor.
(5) Direção da fiação entre camadas. A direção da fiação entre camadas deve ser vertical, ou seja, a camada superior deve ser horizontal e a inferior deve ser vertical. Isso pode reduzir a interferência entre os sinais.
(6) Revestimento de cobre Adicionar revestimento de cobre aterrado pode reduzir a interferência entre os sinais.
(7) Aterramento: Aterrar linhas de sinal importantes pode melhorar significativamente a capacidade anti-interferência do sinal. É claro que fontes de interferência também podem ser aterradas para que não interfiram em outros sinais.
(8) Linhas de sinal As linhas de sinal não podem ser conectadas em loop e precisam ser roteadas em cadeia.
Priorize as linhas de sinal principais: Pequenos sinais analógicos, sinais de alta velocidade, sinais de clock, sinais de sincronização e outros sinais principais são roteados primeiro. Princípio da prioridade de densidade: Inicie a fiação a partir dos dispositivos com as conexões mais complexas na placa. Inicie a fiação a partir da área mais densa da placa. Tenha cuidado: a. Tente fornecer camadas de fiação dedicadas para sinais principais, como sinais de clock, sinais de alta frequência, sinais sensíveis, etc., e garanta a área mínima do loop. Métodos como fiação de prioridade manual, blindagem e aumento das distâncias de segurança devem ser adotados, se necessário. Garanta a qualidade do sinal. b. O ambiente EMC entre a camada de energia e a camada de aterramento é ruim, portanto, evite organizar sinais sensíveis à interferência. c. Redes com requisitos de controle de impedância devem ser cabeadas o máximo possível de acordo com os requisitos de comprimento e largura da linha.
A linha de clock é um dos fatores que mais impactam a EMC. Deve haver o mínimo de furos possível na linha de clock, evitando-se a conexão paralela com outras linhas de sinal e mantendo-se afastado das linhas de sinal em geral para evitar interferências. Ao mesmo tempo, a parte da fonte de alimentação da placa deve ser evitada para evitar que a fonte de alimentação e o clock interfiram um com o outro. Se houver um chip especial de geração de clock na placa, nenhuma trilha pode ser roteada por baixo dele. O cobre deve ser colocado por baixo dele e o aterramento pode ser especialmente cortado para ele, se necessário. Para osciladores de cristal que são referenciados por muitos chips, as trilhas não devem ser roteadas por baixo desses osciladores de cristal e o cobre deve ser colocado para isolamento.
O roteamento em ângulo reto é geralmente uma situação que deve ser evitada na fiação de PCB e quase se tornou um dos padrões para medir a qualidade da fiação. Então, qual o impacto do roteamento em ângulo reto na transmissão do sinal? Em princípio, o roteamento em ângulo reto causará alterações na largura da linha de transmissão, causando descontinuidade de impedância. De fato, não apenas a fiação em ângulo reto, mas também a fiação em ângulo redondo e agudo pode causar alterações na impedância. O impacto da fiação em ângulo reto nos sinais se reflete principalmente em três aspectos: primeiro, o canto pode ser equivalente a uma carga capacitiva na linha de transmissão, retardando o tempo de subida; segundo, a descontinuidade de impedância causará reflexão do sinal; terceiro, é a EMI gerada pela ponta em ângulo reto.
(1) Para corrente de alta frequência, quando a curva do fio apresenta um ângulo reto ou mesmo um ângulo agudo, a densidade do fluxo magnético e a intensidade do campo elétrico são relativamente altas perto da curva, o que irradiará fortes ondas eletromagnéticas, e a indutância aqui O volume será maior, e a resistência será maior do que cantos obtusos ou arredondados.
(2) Para a fiação de barramento de circuitos digitais, as espiras de fiação têm cantos obtusos ou arredondados, e a área de fiação ocupa uma área relativamente pequena. Sob as mesmas condições de espaçamento de linha, o espaçamento total de linha ocupa 0.3 vezes menos largura do que uma curva em ângulo reto.
Veja: Roteamento diferencial e casamento de impedância
a. Forte capacidade antiparasitária, pois o acoplamento entre os dois traços diferenciais é muito bom. Quando há interferência de ruído externo, ele é acoplado às duas linhas quase simultaneamente, e o receptor se importa apenas com a diferença entre os dois sinais. Portanto, o ruído externo de modo comum pode ser completamente compensado.
b. Pode suprimir eficazmente a EMI. Da mesma forma, como a polaridade dos dois sinais é oposta, os campos eletromagnéticos irradiados por eles podem se anular. Quanto mais próximo o acoplamento, menos energia eletromagnética é liberada para o mundo exterior.
c. Posicionamento preciso da temporização. Como a mudança de comutação do sinal diferencial está localizada na interseção dos dois sinais, ao contrário dos sinais single-ended comuns que dependem de tensões de limite alto e baixo para julgamento, ela é menos afetada pelo processo e pela temperatura, podendo reduzir erros de temporização, sendo também mais adequada para circuitos com sinais de baixa amplitude. O termo LVDS (sinalização diferencial de baixa tensão) atualmente popular refere-se a essa tecnologia de sinalização diferencial de pequena amplitude.
Para engenheiros de PCB, a preocupação mais importante é como garantir que as vantagens do roteamento diferencial possam ser plenamente aproveitadas no roteamento real. Talvez qualquer pessoa que tenha tido contato com o Layout entenda os requisitos gerais do roteamento diferencial, que são "comprimento e distância iguais".
O comprimento igual serve para garantir que os dois sinais diferenciais mantenham polaridade oposta o tempo todo e reduzir o componente de modo comum; a distância igual serve principalmente para garantir que a impedância diferencial dos dois seja consistente e reduzir a reflexão. O "princípio de chegar o mais próximo possível" às vezes também é um dos requisitos para o roteamento diferencial.
O sinal diferencial é cada vez mais utilizado em projetos de circuitos de alta velocidade. Os sinais mais críticos do circuito frequentemente adotam um projeto de estrutura diferencial. Definição: Em termos simples, significa que a extremidade do driver envia dois sinais iguais e opostos. Ao receber o sinal, a extremidade receptora determina o estado lógico "0" ou "1" comparando a diferença entre essas duas tensões. O par de trilhas que transportam sinais diferenciais é chamado de trilhas diferenciais.
Em comparação com a fiação de sinal single-ended comum, as vantagens mais óbvias dos sinais diferenciais são refletidas nos três aspectos a seguir: a. Forte capacidade antiparasitária, pois o acoplamento entre os dois traços diferenciais é muito bom. Quando há interferência de ruído externo, ele é acoplado às duas linhas quase simultaneamente, e a extremidade receptora se importa apenas com a diferença entre os dois sinais. Portanto, o ruído externo de modo comum pode ser completamente compensado. b. Pode suprimir efetivamente a EMI. Da mesma forma, como a polaridade dos dois sinais é oposta, os campos eletromagnéticos irradiados por eles podem se anular. Quanto mais próximo o acoplamento, menos energia eletromagnética é liberada para o mundo externo.
Posicionamento preciso de temporização. Como a mudança de comutação do sinal diferencial está localizada na interseção dos dois sinais, ao contrário dos sinais single-ended comuns que dependem de tensões de limite alto e baixo para julgamento, ela é menos afetada pelo processo e pela temperatura, podendo reduzir erros de temporização, sendo também mais adequada para circuitos com sinais de baixa amplitude. O LVDS (sinalização diferencial de baixa tensão) atualmente popular refere-se a essa tecnologia de sinalização diferencial de pequena amplitude. Para engenheiros de PCB, a preocupação mais importante é como garantir que as vantagens do roteamento diferencial possam ser totalmente utilizadas no roteamento real. Talvez qualquer pessoa que tenha sido exposta ao Layout entenda os requisitos gerais para roteamento diferencial, que são "comprimento igual e distância igual". O comprimento igual serve para garantir que os dois sinais diferenciais mantenham polaridade oposta o tempo todo e reduzam o componente de modo comum; a distância igual serve principalmente para garantir que a impedância diferencial dos dois seja consistente e reduza a reflexão. O "princípio de chegar o mais próximo possível" às vezes também é um dos requisitos para roteamento diferencial.
Para engenheiros de PCB, a preocupação mais importante é como garantir que as vantagens do roteamento diferencial possam ser totalmente utilizadas no roteamento real. Talvez qualquer pessoa que tenha tido contato com o Layout entenda os requisitos gerais para roteamento diferencial, que são "comprimento e distância iguais". O comprimento igual serve para garantir que os dois sinais diferenciais mantenham polaridade oposta o tempo todo e reduzam o componente de modo comum; a distância igual serve principalmente para garantir que a impedância diferencial dos dois seja consistente e reduzir a reflexão. O "princípio de chegar o mais próximo possível" às vezes também é um dos requisitos para o roteamento diferencial.
Linhas de cobra são um tipo de método de fiação frequentemente utilizado em Layout. Seu principal objetivo é ajustar o atraso e atender aos requisitos de projeto de temporização do sistema. Os projetistas devem primeiro entender que as linhas de cobra prejudicam a qualidade do sinal e alteram os atrasos de transmissão, portanto, devem ser evitadas durante a fiação. No entanto, no projeto real, para garantir que o sinal tenha tempo de retenção suficiente ou para reduzir o deslocamento de tempo entre o mesmo grupo de sinais, a fiação frequentemente precisa ser enrolada deliberadamente.
Atenção: Linhas de sinal diferencial que aparecem em pares são geralmente roteadas em paralelo com o menor número possível de furos. Quando for necessário furar, ambas as linhas devem ser perfuradas juntas para obter o casamento de impedância. Um grupo de barramentos com os mesmos atributos deve ser roteado lado a lado o máximo possível e ter o mesmo comprimento. Os furos de passagem que saem do patch pad devem estar o mais distantes possível do pad.
Mesmo que a fiação em toda a placa PCB esteja bem feita, a interferência causada por considerações insuficientes sobre a alimentação e os fios terra degradará o desempenho do produto e, às vezes, até afetará sua taxa de sucesso. Portanto, a fiação elétrica e os fios terra devem ser levados a sério para minimizar a interferência de ruído gerada pelos fios terra e garantir a qualidade do produto.
Todo engenheiro envolvido no projeto de produtos eletrônicos entende as causas do ruído entre o fio terra e a linha de energia. Agora, descreveremos apenas o método de redução de ruído:
(1) É bem conhecido que capacitores de desacoplamento são adicionados entre a fonte de alimentação e os fios terra. (2) Tente alargar a largura dos fios de alimentação e terra. É melhor fazer o fio terra mais largo do que o fio de alimentação. A sua relação é: fio terra > fio de alimentação > fio de sinal. Normalmente, a largura do fio de sinal é: 0.2- 0.07 mm, o cabo de alimentação é de 1.2~2.5 mm Para PCBs de circuitos digitais, fios terra largos podem ser usados para formar um loop, ou seja, para formar uma rede de aterramento (o aterramento de circuitos analógicos não pode ser usado desta forma) (3) Use uma grande área de camada de cobre como fio terra, e conecte todas as áreas não utilizadas na placa impressa ao terra como um fio terra. Ou pode ser feito em uma placa multicamadas, com a fonte de alimentação e os fios terra ocupando uma camada cada.
Para áreas com furos de passagem densos, deve-se tomar cuidado para evitar furos que se conectem entre si nas áreas escavadas das camadas de alimentação e aterramento, formando uma divisão da camada plana, destruindo assim a integridade da camada plana e aumentando assim a área do loop da linha de sinal na camada de aterramento.
Regras do loop de aterramento:
A regra do loop mínimo significa que a área do loop formada pela linha de sinal e seu loop deve ser a menor possível. Quanto menor a área do loop, menor a radiação externa e menor a interferência externa recebida.
Regras de desacoplamento de dispositivos:
A. Adicione os capacitores de desacoplamento necessários à placa impressa para filtrar os sinais de interferência na fonte de alimentação e estabilizar o sinal da fonte de alimentação. Em placas multicamadas, a localização dos capacitores de desacoplamento geralmente não é muito complexa, mas em placas de camada dupla, o layout dos capacitores de desacoplamento e a fiação da fonte de alimentação afetarão diretamente a estabilidade de todo o sistema e, às vezes, até mesmo o sucesso ou fracasso do projeto. B. Em projetos de placas de camada dupla, a corrente geralmente deve ser filtrada pelo capacitor de filtro antes de ser utilizada pelo dispositivo. C. Em projetos de circuitos de alta velocidade, a utilização correta dos capacitores de desacoplamento está relacionada à estabilidade de toda a placa.
Hoje em dia, muitas PCBs não são mais circuitos funcionais únicos (digitais ou analógicos), mas sim compostos por uma mistura de circuitos digitais e analógicos. Portanto, é necessário considerar a interferência mútua entre eles durante a fiação, especialmente a interferência de ruído na linha de aterramento.
A frequência dos circuitos digitais é alta e a sensibilidade dos circuitos analógicos é alta. Para linhas de sinal, as linhas de sinal de alta frequência devem estar o mais longe possível de dispositivos de circuito analógico sensíveis. Para linhas de aterramento, toda a PCB tem apenas um nó para o mundo externo, então o problema do aterramento comum digital e analógico deve ser tratado dentro da PCB. No entanto, o aterramento digital e o aterramento analógico são, na verdade, separados dentro da placa. Eles não estão conectados um ao outro, mas estão apenas na interface onde a PCB se conecta ao mundo externo (como plugues, etc.). O aterramento digital está em curto-circuito com o aterramento analógico, observe que há apenas um ponto de conexão. Existem também aterramentos diferentes na PCB, que são determinados pelo projeto do sistema.
Ao conectar placas impressas multicamadas, não há muitas linhas inacabadas na camada de sinal. Adicionar mais camadas causará desperdício e aumentará a carga de trabalho da produção, e o custo também aumentará consequentemente. Para resolver essa contradição, você pode considerar a instalação da fiação na camada elétrica (terra). A camada de energia deve ser considerada primeiro, seguida pela camada de terra. Isso porque é melhor preservar a integridade da formação.
No aterramento de grandes áreas (eletricidade), as pernas dos componentes comumente utilizados são conectadas a ele. O manuseio das pernas de conexão precisa ser considerado de forma abrangente. Em termos de desempenho elétrico, é melhor que as almofadas das pernas dos componentes estejam totalmente conectadas à superfície de cobre, mas existem alguns perigos ocultos na soldagem de componentes, como: ① A soldagem requer um aquecedor de alta potência.
②É fácil causar juntas de solda virtuais. Portanto, levando em consideração o desempenho elétrico e os requisitos do processo, é feita uma almofada de solda em forma de cruz, chamada de escudo térmico, comumente conhecida como almofada térmica (térmica). Dessa forma, a possibilidade de juntas de solda virtuais devido à dissipação excessiva de calor da seção transversal durante a soldagem pode ser eliminada. O sexo é bastante reduzido. O tratamento das pernas da camada de alimentação (terra) das placas multicamadas é o mesmo.
Em muitos sistemas CAD, o roteamento é determinado com base no sistema de rede. Se a grade for muito densa, embora o número de canais seja aumentado, os passos são muito pequenos e a quantidade de dados no campo de imagem é muito grande. Isso inevitavelmente exigirá mais espaço de armazenamento do dispositivo e também afetará a velocidade de computação dos produtos eletrônicos de computador. Isso tem um grande impacto. Alguns caminhos são inválidos, como aqueles ocupados pelas almofadas das pernas dos componentes ou pelos furos de montagem. Uma malha muito esparsa e poucos canais terão um grande impacto na taxa de roteamento. Portanto, deve haver um sistema de grade com densidade razoável para suportar a fiação.
A distância entre as pernas de um componente padrão é de 0.1 polegada (2.54 mm), então a base do sistema de grade geralmente é definida como 0.1 polegada (2.54 mm) ou um múltiplo integral menor que 0.1 polegada, como: 0.05 polegada, 0.025 polegada, 0.02 polegada etc.
Após a conclusão do projeto de fiação, é necessário verificar cuidadosamente se o projeto de fiação está em conformidade com as regras estabelecidas pelo projetista. Também é necessário confirmar se as regras estabelecidas atendem às necessidades do processo de produção da placa de circuito impresso. As inspeções gerais incluem os seguintes aspectos:
(1) Se a distância entre fios e fios, fios e almofadas de componentes, fios e furos passantes, almofadas de componentes e furos passantes, e furos passantes e furos passantes é razoável e atende aos requisitos de produção. (2) As larguras dos fios de alimentação e aterramento são apropriadas, e os fios de alimentação e aterramento estão firmemente acoplados (baixa impedância de onda)? Há algum lugar no PCB onde o fio terra pode ser alargado? (3) Se as melhores medidas foram tomadas para as principais linhas de sinal, como mantê-las no menor comprimento, adicionar linhas de proteção e separar claramente as linhas de entrada e saída. (4) Se as partes do circuito analógico e do circuito digital têm fios terra independentes. (5) Se gráficos (como ícones e rótulos) adicionados ao PCB causarão curtos-circuitos de sinal. (6) Modifique alguns formatos de linha não ideais. (7) Há linhas de processo adicionadas ao PCB? Se a resistência de solda atende aos requisitos do processo de produção, se o tamanho da resistência de solda é apropriado e se a marca de caractere é pressionada no pad do dispositivo para evitar afetar a qualidade do conjunto elétrico. (8) Se a borda da estrutura externa da camada de aterramento da fonte de alimentação na placa multicamadas for reduzida. Se a folha de cobre da camada de aterramento da fonte de alimentação ficar exposta fora da placa, pode facilmente causar um curto-circuito.
Para reduzir a diafonia entre as linhas, o espaçamento entre elas deve ser suficientemente grande. Quando o espaçamento entre os centros das linhas não for inferior a 3 vezes a largura da linha, 70% do campo elétrico pode ser mantido sem interferência mútua, o que é chamado de regra dos 3 W. Se você deseja atingir 98% de campo elétrico sem interferência mútua, pode usar um espaçamento de 10 W.
(1) A fiação de clock, reset, sinais acima de 100M e alguns sinais de barramento importantes e outras linhas de sinal devem atender ao princípio de 3W. Não deve haver linhas paralelas longas na mesma camada e em camadas adjacentes, e deve haver o mínimo possível de vias no link.
(2) O problema do número de vias para sinais de alta velocidade. Algumas instruções de dispositivos geralmente têm requisitos rigorosos quanto ao número de vias para sinais de alta velocidade. O princípio da interconexão é que, exceto para as vias de fanout de pinos necessárias, é estritamente proibido perfurar furos na camada interna. Para as vias extras, eles criaram trilhas PCIE 8 de 3.0G e perfuraram 4 vias, e não houve problema.
(3) A distância central entre relógios e sinais de alta velocidade na mesma camada deve atender estritamente a 3H (H é a distância da camada de fiação ao plano de refluxo); sinais em camadas adjacentes são estritamente proibidos de se sobrepor. Recomenda-se que o princípio de 3H também seja atendido. Em relação ao problema de diafonia acima, existem ferramentas que podem ser verificadas.
Lista de verificação para análise dos 200 melhores layouts de PCB
Sobre a lista de verificação de fiação e layout do PCB, projeto de circuito, caixa, seleção de componentes eletrônicos, cabo e conector, etc.
Sessão |
| Conteúdo da especificação técnica | |
1 | Fiação e layout do PCB | Critérios de isolamento de fiação e layout de PCB: isolamento de corrente forte e fraca, isolamento de tensão alta e baixa, isolamento de alta e baixa frequência, isolamento de entrada e saída, isolamento analógico digital, isolamento de entrada e saída, o padrão de limite é uma ordem de grandeza de diferença. Os métodos de isolamento incluem: separação espacial e separação do fio terra. | |
2 | Fiação e layout do PCB | O oscilador de cristal deve estar o mais próximo possível do CI e a fiação deve ser mais grossa | |
3 | Fiação e layout do PCB | Aterramento do invólucro do oscilador de cristal | |
4 | Fiação e layout do PCB | Quando a fiação do relógio é enviada através do conector, os pinos do conector devem ser preenchidos com pinos de aterramento ao redor dos pinos da linha do relógio | |
5 | Fiação e layout do PCB | Permita que os circuitos analógico e digital tenham seus próprios caminhos de alimentação e aterramento, respectivamente. Se possível, a alimentação e o aterramento dessas duas partes do circuito devem ser ampliados o máximo possível ou camadas separadas de alimentação e aterramento devem ser usadas para reduzir a impedância dos circuitos de alimentação e aterramento e reduzir qualquer tensão de interferência que possa estar presente nos circuitos de alimentação e aterramento. | |
6 | Fiação e layout do PCB | O aterramento analógico e o aterramento digital da placa de circuito impresso, trabalhando separadamente, podem ser conectados em um único ponto próximo ao ponto de aterramento do sistema. Se a tensão da fonte de alimentação for consistente, a alimentação dos circuitos analógico e digital pode ser conectada em um único ponto na entrada da fonte de alimentação. Se a tensão da fonte de alimentação for inconsistente, um capacitor de 1~2nf é conectado próximo às duas fontes de alimentação para fornecer um caminho para a corrente de retorno do sinal entre as duas fontes. | |
7 | Fiação e layout do PCB | Se a placa de circuito impresso for inserida na placa-mãe, a fonte de alimentação e o aterramento dos circuitos analógico e digital da placa-mãe também devem ser separados. O aterramento analógico e o aterramento digital são aterrados no ponto de aterramento da placa-mãe. A fonte de alimentação é conectada em um único ponto próximo ao ponto de aterramento do sistema. Se a tensão da fonte de alimentação for consistente, a fonte de alimentação dos circuitos analógico e digital é conectada em um único ponto na entrada da fonte de alimentação. Se a tensão da fonte de alimentação for inconsistente, um capacitor de 1~2nf é conectado próximo às duas fontes de alimentação para fornecer um caminho para a corrente de retorno do sinal entre as duas fontes de alimentação. | |
8 | Fiação e layout do PCB | Quando circuitos digitais de alta, média e baixa velocidade são misturados, eles devem receber diferentes áreas de layout na placa de circuito impresso | |
9 | Fiação e layout do PCB | Os circuitos analógicos de baixo nível e os circuitos lógicos digitais devem ser separados o máximo possível | |
10 | Fiação e layout do PCB | Ao projetar uma placa de circuito impresso multicamadas, o plano de energia deve estar próximo ao plano de aterramento e disposto abaixo do plano de aterramento. | |
11 | Fiação e layout do PCB | Ao projetar uma placa impressa multicamadas, a camada de fiação deve ser disposta adjacente a todo o plano metálico | |
12 | Fiação e layout do PCB | Ao projetar uma placa impressa multicamadas, separe o circuito digital do circuito analógico e, se as condições permitirem, organize-os em camadas diferentes. Se for necessário colocá-los no mesmo piso, a solução pode ser cavando valas, adicionando linhas de aterramento e separando-as. O aterramento analógico e digital, bem como as fontes de alimentação, devem ser separados e não podem ser misturados. | |
13 | Fiação e layout do PCB | Circuitos de clock e circuitos de alta frequência são as principais fontes de interferência e radiação. Eles devem ser dispostos separadamente e longe de circuitos sensíveis. | |
14 | Fiação e layout do PCB | Preste atenção à distorção da forma de onda durante a transmissão de linha longa | |
15 | Fiação e layout do PCB | A melhor maneira de reduzir a área do loop de fontes de interferência e circuitos sensíveis é usar pares trançados e fios blindados, torcendo a linha de sinal e a linha de aterramento (ou loop condutor de corrente) para minimizar a distância entre o sinal e a linha de aterramento (ou loop condutor de corrente) | |
16 | Fiação e layout do PCB | Aumente a distância entre as linhas para minimizar a indutância mútua entre a fonte de interferência e a linha induzida | |
17 | Fiação e layout do PCB | Se possível, faça a linha da fonte de interferência e a linha induzida em ângulos retos (ou próximos dos ângulos retos), o que pode reduzir bastante o acoplamento entre as duas linhas | |
18 | Fiação e layout do PCB | Aumentar a distância entre as linhas é a melhor maneira de reduzir o acoplamento capacitivo | |
19 | Fiação e layout do PCB | Antes da fiação formal, o primeiro ponto é classificar as linhas. O principal método de classificação é baseado no nível de potência, com cada nível de potência de 30 dB dividido em vários grupos. | |
20 | Fiação e layout do PCB | Fios de diferentes categorias devem ser agrupados e dispostos separadamente. Fios de categorias adjacentes também podem ser agrupados após medidas como blindagem ou torção. A distância mínima entre os chicotes elétricos classificados é de 50 a 75 mm. | |
21 | Fiação e layout do PCB | Ao dispor os resistores, os resistores de controle de ganho e os resistores de polarização (pull-ups e pull-downs) do amplificador, os circuitos retificadores pull-up e pull-down e de estabilização de tensão devem estar o mais próximo possível do amplificador, dos dispositivos ativos, de suas fontes de alimentação e do aterramento para reduzir seus efeitos de desacoplamento (melhorar o tempo de resposta transitória). | |
22 | Fiação e layout do PCB | Os capacitores de bypass são colocados perto da entrada de energia | |
23 | Fiação e layout do PCB | Os capacitores de desacoplamento são colocados na entrada de energia. O mais próximo possível de cada CI | |
24 | Fiação e layout do PCB | Características básicas da impedância de PCB: determinada pela qualidade do cobre e pela área da seção transversal. Especificamente: 1 onça = 0.49 miliohms/unidade de área. | |
25 | Fiação e layout do PCB | Princípios básicos da fiação de PCB: Aumente o espaçamento entre os traços para reduzir a diafonia do acoplamento capacitivo; Disponha as linhas de energia e as linhas de aterramento em paralelo para otimizar a capacitância do PCB; Disponha as linhas de alta frequência sensíveis longe das linhas de energia com alto ruído; Alargue as linhas de energia e as linhas de aterramento para reduzir a impedância das linhas de energia e das linhas de aterramento; | |
26 | Fiação e layout do PCB | Separação: Use a separação física para reduzir o acoplamento entre diferentes tipos de linhas de sinal, especialmente linhas de energia e aterramento | |
27 | Fiação e layout do PCB | Desacoplamento local: Desacople a fonte de alimentação local e o CI. Use um capacitor de bypass de alta capacidade entre a porta de entrada de energia e a placa de circuito impresso para filtrar a pulsação de baixa frequência e atender aos requisitos de potência de pico. Use um capacitor de desacoplamento entre a fonte de alimentação e o terra de cada CI. Esses capacitores de desacoplamento devem estar o mais próximo possível dos pinos. | |
28 | Fiação e layout do PCB | Separação da fiação: Minimize a diafonia e o acoplamento de ruído entre linhas adjacentes na mesma camada da placa de circuito impresso. Use a especificação de 3 W para processar os principais caminhos de sinal. | |
29 | Fiação e layout do PCB | Circuitos de proteção e derivação: use medidas de proteção de fio terra de dois lados para sinais principais e certifique-se de que ambas as extremidades do circuito de proteção estejam aterradas | |
30 | Fiação e layout do PCB | PCB de camada única: a linha de aterramento deve ter pelo menos 1.5 mm de largura e a alteração na largura do jumper e da linha de aterramento deve ser mantida no mínimo | |
31 | Fiação e layout do PCB | PCB de camada dupla: a fiação de malha de aterramento/matriz de pontos é preferível, com largura superior a 1.5 mm. Ou coloque o aterramento de um lado e a alimentação do sinal do outro. | |
32 | Fiação e layout do PCB | Anel de proteção: use o fio terra para formar um anel para envolver a lógica de proteção para isolamento | |
33 | Fiação e layout do PCB | Capacitância da PCB: A capacitância da PCB é gerada em placas multicamadas devido à fina camada de isolamento entre a superfície de alimentação e o terra. Suas vantagens são a resposta de frequência muito alta e a baixa indutância série distribuída uniformemente por toda a superfície ou linha. É equivalente a um capacitor de desacoplamento distribuído uniformemente por toda a placa. | |
34 | Fiação e layout do PCB | Circuitos de alta velocidade e circuitos de baixa velocidade: os circuitos de alta velocidade devem estar próximos do plano de aterramento, e os circuitos de baixa velocidade devem estar próximos do plano de energia. | |
35 | Fiação e layout do PCB | As direções de roteamento de camadas adjacentes são estruturas ortogonais, evitando o roteamento de diferentes linhas de sinal na mesma direção em camadas adjacentes para reduzir a diafonia desnecessária entre camadas; quando essa situação for difícil de evitar devido a limitações da estrutura da placa (como alguns backplanes), especialmente quando a taxa de sinal for alta, considere usar planos de aterramento para isolar cada camada de fiação e usar linhas de sinal de aterramento para isolar cada linha de sinal; | |
36 | Fiação e layout do PCB | Uma extremidade da fiação não pode ficar flutuando no ar para evitar o “efeito antena”. | |
37 | Fiação e layout do PCB | Regras de verificação de correspondência de impedância: A largura da fiação da mesma grade deve ser consistente. A alteração da largura da linha causará impedância característica irregular da linha. Quando a velocidade de transmissão for alta, ocorrerá reflexão. Essa situação deve ser evitada no projeto. Sob certas condições, pode ser impossível evitar a alteração da largura da linha, e o comprimento efetivo da parte inconsistente no meio deve ser minimizado. | |
38 | Fiação e layout do PCB | Evite que as linhas de sinal formem autoloops entre diferentes camadas, o que causará interferência de radiação. | |
39 | Fiação e layout do PCB | Regra da linha curta: mantenha a fiação o mais curta possível, especialmente para linhas de sinal importantes, como linhas de clock, e certifique-se de colocar seus osciladores bem próximos do dispositivo. | |
40 | Fiação e layout do PCB | Regras de chanfradura: o projeto de PCB deve evitar ângulos agudos e retos, que causarão radiação desnecessária e baixo desempenho do processo. O ângulo entre todas as linhas deve ser maior que 135 graus. | |
41 | Fiação e layout do PCB | Os fios da almofada do capacitor do filtro até a almofada de conexão devem ser conectados com fios de 0.3 mm de espessura, e o comprimento de interconexão deve ser ≤1.27 mm. | |
42 | Fiação e layout do PCB | Geralmente, a parte de alta frequência é definida na interface para reduzir o comprimento da fiação. Ao mesmo tempo, a divisão do plano de aterramento de alta/baixa frequência também deve ser considerada. Normalmente, o aterramento dos dois é dividido e então conectado em um único ponto na interface. | |
43 | Fiação e layout do PCB | Para áreas com vias densas, deve-se tomar cuidado para evitar conectar as áreas vazadas das camadas de alimentação e aterramento umas às outras, dividindo assim a camada plana e destruindo sua integridade, o que por sua vez aumenta a área de loop da linha de sinal na camada de aterramento. | |
44 | Fiação e layout do PCB | Princípio da projeção de camadas de energia sem sobreposição: Para placas de circuito impresso com mais de duas camadas (inclusive), diferentes camadas de energia devem evitar sobreposição no espaço, principalmente para reduzir a interferência entre diferentes fontes de alimentação, especialmente entre fontes com grandes diferenças de tensão. O problema de sobreposição de planos de energia deve ser evitado. Se for difícil evitá-lo, considere usar uma camada de aterramento no meio. | |
45 | Fiação e layout do PCB | Regra dos 3 W: Para reduzir a diafonia entre as linhas, o espaçamento entre elas deve ser grande o suficiente. Quando a distância entre os centros das linhas não for inferior a 3 vezes a largura da linha, é possível evitar que 70% dos campos elétricos interfiram entre si. Se 98% dos campos elétricos não interferirem entre si, a regra dos 10 W pode ser utilizada. | |
46 | Fiação e layout do PCB | Regra 20H: Tomando um H (a espessura dielétrica entre a fonte de alimentação e o solo) como uma unidade, se a contração interna for 20H, 70% do campo elétrico pode ser confinado à borda do solo, e se a contração interna for 1000H, 98% do campo elétrico pode ser confinado. | |
47 | Fiação e layout do PCB | Regra 50-50: a regra para selecionar o número de camadas de uma placa de circuito impresso, ou seja, se a frequência do clock atingir 5 MHz ou o tempo de subida do pulso for inferior a 5 ns, a placa PCB deve usar uma placa multicamadas. Se for usada uma placa de camada dupla, é melhor usar um lado da placa de circuito impresso como plano de aterramento completo. | |
48 | Fiação e layout do PCB | Critérios de particionamento de PCB de sinal misto: 1 Particione o PCB em partes analógicas e digitais independentes; 2 Coloque o conversor A/D na partição; 3 Não divida o aterramento, defina um aterramento unificado sob as partes analógicas e digitais da placa de circuito; 4 Em todas as camadas da placa de circuito, os sinais digitais só podem ser roteados na parte digital da placa de circuito e os sinais analógicos só podem ser roteados na parte analógica da placa de circuito; 5 Realize a segmentação da fonte de alimentação analógica e da fonte de alimentação digital; 6 O roteamento não pode cruzar a lacuna entre as superfícies da fonte de alimentação dividida; 7 A linha de sinal que deve cruzar a lacuna entre as fontes de alimentação divididas deve estar localizada na camada de fiação próxima à grande área de aterramento; 8 Analise o caminho real e o método da corrente de aterramento de retorno; | |
49 | Fiação e layout do PCB | Placas multicamadas são melhores medidas de projeto de proteção EMC em nível de placa e são recomendadas. | |
50 | Fiação e layout do PCB | O circuito de sinal e o circuito de energia possuem seus próprios fios de aterramento independentes e, por fim, são aterrados em um ponto. Os dois não devem ter um fio de aterramento comum. | |
51 | Fiação e layout do PCB | O fio terra de retorno do sinal usa um loop de aterramento independente de baixa impedância, e o chassi ou a estrutura estrutural não podem ser usados como um loop. | |
52 | Fiação e layout do PCB | Quando o equipamento de ondas médias e curtas estiver conectado ao terra, o fio de aterramento <1/4λ; se o requisito não puder ser atendido, o fio de aterramento não pode ser um múltiplo ímpar de 1/4λ. | |
53 | Fiação e layout do PCB | Os fios terra dos sinais fortes e fracos devem ser dispostos separadamente, e cada um deve ser conectado à grade de aterramento em apenas um ponto. | |
54 | Fiação e layout do PCB | Geralmente, deve haver pelo menos três fios terra separados no equipamento: um é o fio terra do circuito de baixo nível (chamado fio terra de sinal), um é o fio terra do relé, motor e circuito de alto nível (chamado fio terra de interferência ou fio terra de ruído); o outro é quando o equipamento usa energia CA, o fio terra de segurança da fonte de alimentação deve ser conectado ao fio terra do chassi, o chassi e a caixa de plugue são isolados, mas os dois são os mesmos em um ponto e, finalmente, todos os fios terra são reunidos em um ponto para aterramento. O circuito do disjuntor é aterrado em um único ponto no ponto de corrente máxima. Quando f < 1 MHz, um ponto é aterrado; quando f > 10 MHz, vários pontos são aterrados; quando 1 MHz | |
55 | Fiação e layout do PCB | Diretrizes para evitar loops de aterramento: As linhas de energia devem ser colocadas paralelamente à linha de aterramento. | |
56 | Fiação e layout do PCB | O dissipador de calor deve ser conectado ao aterramento de energia ou aterramento de blindagem ou aterramento de proteção na placa única (aterramento de blindagem ou aterramento de proteção é preferível) para reduzir a interferência de radiação | |
57 | Fiação e layout do PCB | O aterramento digital e o aterramento analógico são separados e a linha de aterramento é alargada | |
58 | Fiação e layout do PCB | Ao misturar velocidades alta, média e baixa, preste atenção às diferentes áreas de layout | |
59 | Fiação e layout do PCB | Linha especializada de zero volts, largura de roteamento da linha de energia ≥1 mm | |
60 | Fiação e layout do PCB | A linha de alimentação e a linha de aterramento devem estar o mais próximas possível, e a alimentação e o aterramento em toda a placa de circuito impresso devem ser distribuídos em formato de “poço” para equilibrar a corrente da linha de distribuição. | |
61 | Fiação e layout do PCB | Escreva a linha da fonte de interferência e a linha detectada em ângulos retos tanto quanto possível | |
62 | Fiação e layout do PCB | Classifique por potência: fios de diferentes categorias devem ser agrupados separadamente, e a distância entre os feixes de fios dispostos separadamente deve ser de 50-75 mm. | |
63 | Fiação e layout do PCB | Em situações de alta demanda, o condutor interno deve ser fornecido com um enrolamento completo de 360° e um conector coaxial deve ser usado para garantir a integridade da blindagem do campo elétrico. | |
64 | Fiação e layout do PCB | Placa multicamadas: A camada de energia e a camada de aterramento devem ser adjacentes. Os sinais de alta velocidade devem ser posicionados próximos ao plano de aterramento, e os sinais não críticos, próximos ao plano de energia. | |
65 | Fiação e layout do PCB | Fonte de alimentação: Quando o circuito requer múltiplas fontes de alimentação, separe cada fonte de alimentação com aterramento. | |
66 | Fiação e layout do PCB | Vias: Quando são utilizados sinais de alta velocidade, as vias geram uma indutância de 1-4 nH e uma capacitância de 0.3-0.8 pF. Portanto, as vias dos canais de alta velocidade devem ser as menores possíveis. Certifique-se de que o número de vias para linhas paralelas de alta velocidade seja consistente. | |
67 | Fiação e layout do PCB | Stub: Evite usar stub em linhas de sinal de alta frequência e sensíveis | |
68 | Fiação e layout do PCB | Arranjo de sinal em estrela: Evite usá-lo em linhas de sinal de alta velocidade e sensíveis | |
69 | Fiação e layout do PCB | Disposição do sinal de irradiação: evite usá-lo para linhas sensíveis e de alta velocidade, mantenha a largura do caminho do sinal inalterada e não torne as vias que passam pelo plano de energia e pelo solo muito densas. | |
70 | Fiação e layout do PCB | Área do loop de aterramento: manter o caminho do sinal e sua linha de retorno de aterramento próximos ajudará a minimizar o loop de aterramento | |
71 | Fiação e layout do PCB | Geralmente, o circuito do relógio é disposto no centro da placa PCB ou em uma posição bem aterrada, de modo que o relógio fique o mais próximo possível do microprocessador, e os fios sejam mantidos o mais curtos possível, enquanto o oscilador de cristal de quartzo é aterrado apenas na carcaça. | |
72 | Fiação e layout do PCB | Para aumentar ainda mais a confiabilidade do circuito do relógio, a área do relógio pode ser fechada e isolada com uma linha de aterramento, e a área de aterramento sob o oscilador de cristal pode ser aumentada para evitar a instalação de outras linhas de sinal; | |
73 | Fiação e layout do PCB | O princípio do layout dos componentes é dividir a parte do circuito analógico da parte do circuito digital, dividir o circuito de alta velocidade do circuito de baixa velocidade, dividir o circuito de alta potência do circuito de sinal pequeno, dividir o componente de ruído do componente sem ruído e, ao mesmo tempo, tentar encurtar os fios entre os componentes para minimizar o acoplamento de interferência entre eles. | |
74 | Fiação e layout do PCB | A placa de circuito é dividida em zonas de acordo com a função, e os fios terra de cada circuito de zona são conectados em paralelo e aterrados em um ponto. Quando houver várias unidades de circuito na placa de circuito, cada unidade deve ter um retorno de linha de aterramento independente e cada unidade deve ser conectada ao aterramento comum em um ponto centralizado. Placas de um e dois lados utilizam fonte de alimentação de um único ponto e aterramento de um único ponto. | |
75 | Fiação e layout do PCB | As linhas de sinal importantes devem ser as mais curtas e grossas possíveis, e um aterramento de proteção deve ser adicionado em ambos os lados. Quando o sinal precisar ser conduzido para fora, ele deve ser conduzido por um cabo plano, e a "linha de aterramento-sinal-linha de aterramento" deve ser usada de forma espaçada. | |
76 | Fiação e layout do PCB | Os circuitos de interface de E/S e os circuitos de acionamento de energia devem estar o mais próximo possível da borda da placa impressa | |
77 | Fiação e layout do PCB | Além do circuito do relógio, tente evitar o roteamento sob dispositivos e circuitos sensíveis a ruído. | |
78 | Fiação e layout do PCB | Quando a placa de circuito impresso possui interfaces de dados de alta velocidade, como PCI e ISA, é necessário prestar atenção ao layout gradual da placa de circuito de acordo com a frequência do sinal, ou seja, a partir da interface do slot, o circuito de alta frequência, o circuito de média frequência e o circuito de baixa frequência são dispostos em sequência, de modo que o circuito sujeito a interferências fique longe da interface de dados. | |
79 | Fiação e layout do PCB | Quanto menor o cabo de sinal no circuito impresso, melhor. O maior não deve exceder 25 cm e o número de vias deve ser o menor possível. | |
80 | Fiação e layout do PCB | Quando a linha de sinal precisar girar, use fiação de linha dobrada em arco ou 45 graus, evite usar linha dobrada em 90 graus para reduzir a reflexão de sinais de alta frequência. | |
81 | Fiação e layout do PCB | Evite dobras de 90 graus ao fazer a fiação para reduzir a emissão de ruído de alta frequência | |
82 | Fiação e layout do PCB | Preste atenção à fiação do oscilador de cristal. Mantenha os pinos do oscilador de cristal e do microcontrolador o mais próximos possível, isole a área do clock com um fio terra e aterre e fixe a carcaça do oscilador de cristal. | |
83 | Fiação e layout do PCB | Particionamento razoável da placa de circuito, como sinais fortes e fracos, sinais digitais e analógicos. Mantenha fontes de interferência (como motores, relés) e componentes sensíveis (como microcontroladores) o mais longe possível. | |
84 | Fiação e layout do PCB | Isole a área digital da área analógica com o fio terra, separe o terra digital do terra analógico e, por fim, conecte ao terra de alimentação em um ponto. A fiação dos chips A/D e D/A também segue este princípio. O fabricante levou este requisito em consideração ao alocar as pinagens dos chips A/D e D/A. | |
85 | Fiação e layout do PCB | Os fios terra do microcontrolador e dos dispositivos de alta potência devem ser aterrados separadamente para reduzir a interferência mútua. Os dispositivos de alta potência devem ser colocados na borda da placa de circuito o máximo possível. | |
86 | Fiação e layout do PCB | Ao conectar, minimize a área do loop para reduzir o ruído indutivo | |
87 | Fiação e layout do PCB | Ao conectar os fios, os cabos de alimentação e aterramento devem ser o mais grossos possível. Além de reduzir a queda de tensão, é ainda mais importante reduzir o ruído de acoplamento. | |
88 | Fiação e layout do PCB | Os dispositivos IC devem ser soldados diretamente na placa de circuito sempre que possível, e os soquetes IC devem ser usados com menos frequência. | |
89 | Fiação e layout do PCB | O ponto de referência geralmente deve ser definido na intersecção das linhas de borda esquerda e inferior (ou na intersecção das linhas de extensão) ou no primeiro bloco do plug-in da placa de circuito impresso. | |
90 | Fiação e layout do PCB | A grade de 25 mil é recomendada para layout | |
91 | Fiação e layout do PCB | A conexão total é a mais curta possível e a linha de sinal principal é a mais curta | |
92 | Fiação e layout do PCB | Componentes do mesmo tipo devem ser consistentes na direção X ou Y. Componentes discretos polares do mesmo tipo também devem se esforçar para serem consistentes na direção X ou Y para facilitar a produção e a depuração; | |
93 | Fiação e layout do PCB | O posicionamento dos componentes deve ser conveniente para depuração e manutenção. Componentes pequenos não podem ser colocados próximos a componentes grandes. Deve haver espaço suficiente ao redor dos componentes que precisam ser depurados. Deve haver espaço suficiente para os componentes de aquecimento, a fim de facilitar a dissipação de calor. Os termistores devem ser mantidos longe dos componentes de aquecimento. | |
94 | Fiação e layout do PCB | A distância entre os componentes duplos em linha deve ser >2 mm. A distância entre o BGA e os componentes adjacentes deve ser >5 mm. A distância entre pequenos componentes SMD, como resistores e capacitores, deve ser >0.7 mm. A parte externa da almofada do componente SMD e a parte externa da almofada do componente plug-in adjacente devem ser >2 mm. Os componentes plug-in não podem ser colocados a menos de 5 mm ao redor do componente de crimpagem. Os componentes plug-in não podem ser colocados a menos de 5 mm ao redor da superfície de soldagem. | |
95 | Fiação e layout do PCB | O capacitor de desacoplamento do circuito integrado deve estar o mais próximo possível do pino de alimentação do chip, com a frequência mais alta como princípio. Faça com que o circuito entre ele e a fonte de alimentação e o terra seja o mais curto possível. | |
96 | Fiação e layout do PCB | Os capacitores de bypass devem ser distribuídos uniformemente ao redor do circuito integrado. | |
97 | Fiação e layout do PCB | Ao dispor os componentes, os que usam a mesma fonte de alimentação devem ser colocados juntos o máximo possível, para facilitar a futura divisão da fonte de alimentação. | |
98 | Fiação e layout do PCB | O posicionamento de resistores e capacitores para fins de casamento de impedância deve ser razoavelmente organizado de acordo com suas propriedades. | |
99 | Fiação e layout do PCB | A disposição dos capacitores e resistores correspondentes deve ser claramente diferenciada. Para a correspondência de terminais de múltiplas cargas, eles devem ser colocados na extremidade mais distante do sinal a ser correspondido. | |
100 | Fiação e layout do PCB | Ao posicionar o resistor correspondente, ele deve ficar próximo à extremidade de acionamento do sinal, e a distância geralmente não deve ser maior que 500 mil. | |
101 | Fiação e layout do PCB | Ajuste os caracteres. Não é possível inserir todos os caracteres no disco. Para garantir que as informações dos caracteres sejam claramente visíveis após a montagem, todos os caracteres devem ser consistentes na direção X ou Y. O tamanho dos caracteres e da serigrafia deve ser uniforme. | |
102 | Fiação e layout do PCB | As principais linhas de sinal são priorizadas: fonte de alimentação, pequenos sinais analógicos, sinais de alta velocidade, sinais de clock e sinais de sincronização são priorizados para fiação; | |
103 | Fiação e layout do PCB | Regra mínima de loop: ou seja, a área do loop formada pela linha de sinal e seu loop deve ser a menor possível. Quanto menor a área do loop, menor a radiação externa e menor a interferência externa. No projeto de placas de dupla camada, deixando espaço suficiente para a fonte de alimentação, a parte restante deve ser preenchida com terra de referência, e algumas vias necessárias devem ser adicionadas para conectar efetivamente os sinais bilaterais. Para alguns sinais importantes, o isolamento de terra deve ser usado o máximo possível. Para alguns projetos com frequências mais altas, outros loops de sinal planares devem ser considerados especialmente. Recomenda-se o uso de placas multicamadas. | |
104 | Fiação e layout do PCB | Regra do fio terra mais curto: tente encurtar e engrossar o fio terra (especialmente para circuitos de alta frequência). Para circuitos que operam em níveis diferentes, fios terra comuns longos não podem ser usados. | |
105 | Fiação e layout do PCB | Se o circuito interno for conectado ao invólucro de metal, o aterramento de ponto único deve ser usado para evitar que a corrente de descarga flua através do circuito interno | |
106 | Fiação e layout do PCB | Componentes sensíveis à interferência eletromagnética precisam ser blindados para isolá-los de componentes ou linhas que possam gerar interferência eletromagnética. Se tais linhas precisarem passar por componentes, elas devem ser usadas em um ângulo de 90°. | |
107 | Fiação e layout do PCB | A camada de fiação deve ser disposta adjacente a todo o plano metálico. Este arranjo visa produzir o efeito de cancelamento de fluxo. | |
108 | Fiação e layout do PCB | Muitos loops são formados entre os pontos de aterramento. O diâmetro desses loops (ou a distância entre os pontos de aterramento) deve ser menor que 1/20 do comprimento de onda de frequência mais alta. | |
109 | Fiação e layout do PCB | A linha de alimentação e o fio terra de uma placa de face única ou dupla devem estar o mais próximos possível. A melhor maneira é colocar a linha de alimentação em um lado da placa impressa e o fio terra no outro lado, sobrepostos, o que minimizará a impedância da fonte de alimentação. | |
110 | Fiação e layout do PCB | O roteamento do sinal (especialmente sinais de alta frequência) deve ser o mais curto possível | |
111 | Fiação e layout do PCB | A distância entre os dois condutores deve estar em conformidade com as especificações de projeto de segurança elétrica, e a diferença de tensão não deve exceder a tensão de ruptura do ar e do meio isolante entre eles, caso contrário, ocorrerá um arco voltaico. No intervalo de tempo de 0.7 ns a 10 ns, a corrente do arco atingirá dezenas de A, às vezes até mais de 100 amperes. O arco continuará até que os dois condutores se toquem e entrem em curto-circuito ou a corrente seja muito baixa para manter o arco. Exemplos de possíveis arcos de pico incluem mãos ou objetos metálicos, portanto, tenha cuidado ao identificá-los durante o projeto. | |
112 | Fiação e layout do PCB | Adicione um plano de aterramento próximo à placa de dupla face e conecte o plano de aterramento ao ponto de aterramento do circuito no menor espaçamento. | |
113 | Roteamento e layout de PCB | Certifique-se de que cada ponto de entrada do cabo esteja a 40 mm (1.6 polegadas) do aterramento do chassi. | |
114 | Roteamento e layout de PCB | Conecte o invólucro do conector e o invólucro metálico do interruptor ao aterramento do chassi. | |
115 | Roteamento e layout de PCB | Coloque um anel de proteção condutor largo ao redor do teclado de membrana e conecte o perímetro externo do anel ao chassi metálico, ou pelo menos aos quatro cantos do chassi metálico. Não conecte o anel de proteção ao aterramento da placa de circuito impresso. | |
116 | Fiação e layout do PCB | Use PCB multicamadas: Em comparação com PCBs de dupla face, os planos de aterramento e de potência, e o espaçamento entre as linhas de sinal e terra, podem reduzir a impedância de modo comum e o acoplamento indutivo para 1/10 a 1/100 em PCBs de dupla face. Tente posicionar cada camada de sinal próxima a uma camada de potência ou de terra. | |
117 | Roteamento e layout de PCB | Para PCBs de alta densidade com componentes nas superfícies superior e inferior, conexões muito curtas e muitos preenchimentos, utilize trilhas de camada interna. A maioria das trilhas de sinal e planos de energia e aterramento estão em camadas internas, agindo como uma gaiola de Faraday com blindagem. | |
118 | Roteamento e layout de PCB | Sempre que possível, coloque todos os conectores em um lado da placa. | |
119 | Fiação e layout do PCB | Coloque aterramento amplo do chassi ou aterramento de preenchimento poligonal em todas as camadas do PCB abaixo dos conectores que saem do chassi (que são facilmente atingidos diretamente por ESD) e conecte-os com vias a cada aproximadamente 13 mm. | |
120 | Fiação e layout do PCB | Ao montar a placa de circuito impresso (PCB), não aplique solda nas bases dos furos de montagem nas camadas superior ou inferior. Use parafusos com arruelas integradas para garantir um contato próximo entre a placa de circuito impresso e o chassi/blindagem metálica ou suporte no plano de aterramento. | |
121 | Fiação e layout do PCB | Entre o aterramento do chassi e o aterramento do circuito em cada camada, defina a mesma “zona de isolamento”; se possível, mantenha o espaçamento em 0.64 mm (0.025 polegadas). | |
122 | Fiação e layout do PCB | Defina um aterramento em anel ao redor do circuito para evitar interferência ESD: 1 Coloque um caminho de aterramento em anel ao redor de toda a placa de circuito; 2 A largura do aterramento em anel para todas as camadas é >2.5 mm (0.1 polegada); 3 Use vias para conectar o aterramento anular a cada 13 mm (0.5 polegada); 4 Conecte o aterramento anular ao aterramento comum do circuito multicamadas; 5 Para placas de dupla face instaladas em um chassi de metal ou dispositivo de blindagem, o aterramento anular deve ser conectado ao aterramento comum do circuito; 6 Para circuitos de dupla face não blindados, o aterramento anular é conectado ao aterramento do chassi. Nenhuma resistência de solda é aplicada no aterramento anular para que o aterramento anular possa atuar como uma haste de descarga ESD. Pelo menos uma lacuna de 0.5 mm de largura (0.020 polegada) é colocada em algum lugar no aterramento anular (todas as camadas) para evitar a formação de um grande loop de aterramento; 7 Se a placa de circuito não for colocada em um chassi de metal ou dispositivo de blindagem, a resistência de solda não deve ser aplicada nos fios terra do chassi superior e inferior da placa de circuito, para que eles possam atuar como hastes de descarga para arcos ESD. | |
123 | Fiação e layout do PCB | Na área que pode ser atingida diretamente por ESD, uma linha de aterramento deve ser instalada perto de cada linha de sinal. | |
124 | Fiação e layout do PCB | Circuitos suscetíveis à ESD devem ser colocados no meio do PCB para reduzir a possibilidade de serem tocados. | |
125 | Fiação e layout do PCB | Quando o comprimento da linha de sinal for maior que 300 mm (12 polegadas), uma linha de aterramento deverá ser instalada em paralelo. | |
126 | Fiação e layout do PCB | Critérios de conexão para furos de montagem: pode ser conectado ao terra comum do circuito ou isolado dele. 1. Quando o suporte metálico precisar ser usado com um dispositivo de blindagem metálica ou chassi, um resistor de 0 Ω deve ser usado para realizar a conexão. 2. Determine o tamanho do furo de montagem para garantir uma instalação confiável do suporte metálico ou plástico. Use almofadas grandes nas camadas superior e inferior do furo de montagem. Não use resina de solda na almofada inferior e certifique-se de que a almofada inferior não seja soldada usando o processo de soldagem por onda. | |
127 | Fiação e layout do PCB | É proibido que linhas de sinal protegidas e linhas de sinal desprotegidas sejam dispostas em paralelo. | |
128 | Fiação e layout do PCB | Regras de fiação para linhas de sinal de reset, interrupção e controle: 1. Use filtragem de alta frequência; 2. Mantenha-se afastado dos circuitos de entrada e saída; 3. Mantenha-se afastado da borda da placa de circuito. | |
129 | Fiação e layout do PCB | A placa de circuito no chassi não está instalada na posição de abertura ou costura interna. | |
130 | Fiação e layout do PCB | A placa de circuito mais sensível à eletricidade estática é colocada no meio, onde não é facilmente tocada por humanos; o dispositivo sensível à eletricidade estática é colocado no meio da placa de circuito, onde não é facilmente tocado por humanos. | |
131 | Fiação e layout do PCB | Critérios de ligação entre dois blocos de metal: 1. A fita de ligação sólida é melhor do que a fita de ligação tecida; 2. A área de ligação não está úmida ou encharcada; 3. Use vários condutores para conectar os planos de aterramento ou grades de aterramento de todas as placas de circuito no chassi; 4. Certifique-se de que a largura do ponto de ligação e da junta seja maior que 5 mm. | |
132 | Design de Circuito | Acoplamento da perna do filtro de sinal: Para cada fonte de alimentação do amplificador analógico, um capacitor de desacoplamento deve ser adicionado entre a conexão mais próxima do circuito e o amplificador. Para circuitos integrados digitais, os capacitores de desacoplamento são adicionados em grupos. Instale um bypass de capacitor nas escovas de motores e geradores, conecte filtros RC em série em cada ramo do enrolamento e adicione filtragem passa-baixa na entrada da fonte de alimentação para suprimir interferências. O filtro deve ser instalado o mais próximo possível do dispositivo a ser filtrado e use cabos curtos e blindados como meio de acoplamento. Todos os filtros devem ser blindados e os cabos de entrada e saída devem ser isolados. | |
133 | Design do circuito | Cada placa funcional deve especificar os requisitos para a faixa de flutuação de tensão, ondulação, ruído, taxa de ajuste de carga, etc. da fonte de alimentação. A fonte de alimentação secundária deve atender aos requisitos acima ao chegar à placa funcional após a transmissão. | |
134 | Design do circuito | O circuito com características de fonte de radiação deve ser instalado em uma blindagem metálica para minimizar a interferência transitória. | |
135 | Design do circuito | Adicionar dispositivos de proteção na entrada do cabo | |
136 | Design do circuito | Cada pino de alimentação do CI precisa adicionar capacitores de bypass (geralmente 104) e capacitores de suavização (10uF~100uF) ao terra. Os pinos de alimentação de cada canto do CI de grande área também precisam adicionar capacitores de bypass e capacitores de suavização. | |
137 | Design do circuito | Critérios de incompatibilidade de impedância para seleção de filtro: para fontes de ruído de baixa impedância, o filtro precisa ser de alta impedância (grande indutância em série); para fontes de ruído de alta impedância, o filtro precisa ser de baixa impedância (grande capacitância paralela) | |
138 | Design do circuito | O invólucro do capacitor, os terminais dos cabos auxiliares, os pólos positivos e negativos e as placas de circuito devem ser completamente isolados | |
139 | Design do circuito | O conector do filtro deve ser bem aterrado, e o filtro de revestimento metálico usa aterramento de superfície. | |
140 | Design do circuito | Todos os pinos do conector do filtro devem ser filtrados | |
141 | Design do circuito | No projeto de compatibilidade eletromagnética de circuitos digitais, a largura de banda determinada pelas bordas ascendentes e descendentes dos pulsos digitais deve ser considerada em vez da frequência de repetição dos pulsos digitais. A largura de banda de projeto da placa de circuito impresso do sinal digital quadrado é definida como 1/πtr, e a multiplicação por dez dessa largura de banda é geralmente considerada. | |
142 | Design do circuito | Use o gatilho RS como um buffer entre o botão de controle do dispositivo e o circuito eletrônico do dispositivo | |
143 | Design do circuito | Reduzir a impedância de entrada de linhas sensíveis reduz efetivamente a possibilidade de introdução de interferência. | |
144 | Design de Circuito | Filtro LC Entre a fonte de alimentação de baixa impedância de saída e o circuito digital de alta impedância, um filtro LC é necessário para garantir a correspondência de impedância do loop | |
145 | Design de Circuito | Filtro LC Entre a fonte de alimentação de baixa impedância de saída e o circuito digital de alta impedância, um filtro LC é necessário para garantir a correspondência de impedância do loop | |
145 | Design de Circuito | Circuito de calibração de tensão: Capacitores de desacoplamento (como 0.1μF) devem ser adicionados nas extremidades de entrada e saída, e o valor de seleção do capacitor de bypass segue o padrão de 10μF/A. | |
146 | Design do circuito | Terminação de sinal: O casamento de impedância entre a fonte e o destino de um circuito de alta frequência é muito importante. O casamento incorreto causará realimentação do sinal e oscilação amortecida. Energia de RF excessiva causará problemas de EMI. Nesse caso, é necessário considerar o uso da terminação de sinal. | |
147 | Design de Circuito | Circuito MCU: | |
148 | Design do circuito | Para circuitos integrados de pequena escala com menos de 10 saídas, quando a frequência de operação for ≤50MHz, pelo menos um capacitor de filtro de 0.1 uf deve ser conectado. Quando a frequência de operação for ≥50MHz, cada pino de alimentação é equipado com um capacitor de filtro de 0.1 uf; | |
149 | Design de Circuito | Para circuitos integrados de médio e grande porte, cada pino de alimentação é equipado com um capacitor de filtro de 0.1 uf. Para circuitos com grande redundância de pinos de alimentação, o número de capacitores também pode ser calculado de acordo com o número de pinos de saída, e um capacitor de filtro de 0.1 uf é instalado para cada 5 saídas. | |
150 | Design do circuito | Para áreas sem dispositivos ativos, pelo menos um capacitor de filtro de 0.1 uf é conectado para cada 6 cm2 | |
151 | Design do circuito | Para circuitos de ultra-alta frequência, cada pino de alimentação é equipado com um capacitor de filtro de 1000 pF. Para circuitos com alta redundância de pinos de alimentação, o número de capacitores correspondentes também pode ser calculado de acordo com o número de pinos de saída, com um capacitor de filtro de 1000 pF para cada 5 saídas. | |
152 | Design do circuito | Os capacitores de alta frequência devem ficar o mais próximo possível dos pinos de alimentação do circuito CI. | |
153 | Design do circuito | Pelo menos um capacitor de filtro de 0.1 uf é conectado a cada 5 capacitores de filtro de alta frequência; | |
154 | Design do circuito | Pelo menos dois capacitores de filtro de baixa frequência de 47uf são conectados a cada 5 10uf; | |
155 | Design do circuito | Pelo menos um capacitor de filtro de baixa frequência de 220uf ou 470uf deve ser conectado a cada 100cm2; | |
156 | Design do circuito | Pelo menos dois capacitores de 220 uf ou 470 uf devem ser instalados ao redor de cada tomada de energia do módulo. Se o espaço permitir, o número de capacitores deve ser aumentado adequadamente; | |
157 | Design do circuito | Critérios de isolamento de pulso e transformador: A rede de pulso e o transformador devem ser isolados. O transformador só pode ser conectado à rede de pulso de desacoplamento, e a linha de conexão deve ser a mais curta possível. | |
158 | Design de Circuito | Durante o processo de abertura e fechamento de interruptores e fechos, para evitar interferência de arco, podem ser conectadas redes RC simples e redes indutivas, e um retificador ou resistor de carga de alta resistência pode ser adicionado a esses circuitos. Se isso não funcionar, os cabos de entrada e saída podem ser blindados. Além disso, capacitores passantes podem ser conectados a esses circuitos. | |
159 | Design do circuito | As funções dos capacitores de desacoplamento e filtragem devem ser analisadas de acordo com o diagrama de circuito equivalente de alta frequência. | |
160 | Design do circuito | Circuitos de filtragem apropriados devem ser utilizados na entrada de alimentação de cada placa funcional para filtrar o ruído de modo diferencial e o ruído de modo comum o máximo possível. O aterramento de descarga de ruído deve ser separado do aterramento de trabalho, especialmente o aterramento de sinal, e o aterramento de proteção pode ser considerado; capacitores de desacoplamento devem ser dispostos na extremidade de entrada de alimentação do circuito integrado para melhorar a capacidade antiparasitária. | |
161 | Design do circuito | Defina claramente a frequência operacional mais alta de cada placa e tome as medidas de blindagem necessárias para dispositivos ou componentes com frequências operacionais acima de 160 MHz (ou 200 MHz) para reduzir seu nível de interferência de radiação e melhorar sua capacidade de resistir à interferência de radiação. | |
162 | Design do circuito | Se possível, adicione desacoplamento RC na entrada da linha de controle (na placa impressa) para eliminar possíveis fatores de interferência durante a transmissão. | |
163 | Design do circuito | Use o gatilho RS como um buffer entre o botão e o circuito eletrônico | |
164 | Design do circuito | Use diodos de recuperação rápida no circuito de retificação secundário ou conecte capacitores de filme de poliéster em paralelo com o diodo | |
165 | Design do circuito | “Aparar” formas de onda de comutação de transistores | |
166 | Design do circuito | Reduzindo a impedância de entrada de linhas sensíveis | |
167 | Design do circuito | Se possível, use linhas balanceadas como entrada em circuitos sensíveis e use a capacidade inerente de supressão de modo comum de linhas balanceadas para superar a interferência de fontes de interferência em linhas sensíveis. | |
168 | Design do circuito | Aterrar a carga diretamente é inadequado | |
169 | Design do circuito | Observe que capacitores de desacoplamento de bypass (geralmente 104) devem ser adicionados entre a fonte de alimentação e o aterramento próximo ao CI | |
170 | Design do circuito | Se possível, use uma linha balanceada como entrada para circuitos sensíveis, e a linha balanceada não é aterrada | |
171 | Design do circuito | Adicione um diodo de roda livre à bobina do relé para eliminar a interferência da força eletromotriz reversa gerada quando a bobina é desconectada. Adicionar apenas um diodo de roda livre atrasará o tempo de desconexão do relé. Após adicionar um diodo regulador de tensão, o relé poderá operar mais vezes por unidade de tempo. | |
172 | Design do circuito | O circuito de supressão de faíscas (geralmente circuito em série RC, a resistência geralmente é selecionada de alguns K a dezenas de K, o capacitor é selecionado de 0.01 uF) é conectado em ambas as extremidades do contato do relé para reduzir o impacto de faíscas elétricas. | |
173 | Design do circuito | Adicione um circuito de filtro ao motor e certifique-se de que os cabos do capacitor e do indutor sejam o mais curtos possível | |
174 | Design do circuito | Cada circuito integrado na placa de circuito deve ser conectado em paralelo com um capacitor de alta frequência de 0.01 μF a 0.1 μF para reduzir o impacto do circuito integrado na fonte de alimentação. Preste atenção à fiação dos capacitores de alta frequência. A conexão deve ser próxima à extremidade da fonte de alimentação e o mais espessa e curta possível. Caso contrário, isso equivale a aumentar a resistência equivalente em série do capacitor, o que afetará o efeito de filtragem. | |
175 | Design do circuito | O circuito de supressão RC é conectado em ambas as extremidades do tiristor para reduzir o ruído gerado pelo tiristor (esse ruído pode danificar o tiristor quando for grave) | |
176 | Design do circuito | Muitos microcontroladores são muito sensíveis ao ruído da fonte de alimentação. É necessário adicionar um circuito de filtro ou um regulador de tensão à fonte de alimentação do microcontrolador para reduzir a interferência do ruído da fonte de alimentação no microcontrolador. Por exemplo, um circuito de filtro em formato π pode ser formado usando esferas magnéticas e capacitores. É claro que resistores de 100 Ω também podem ser usados em vez de esferas magnéticas quando as condições não forem elevadas. | |
177 | Design do circuito | Se a porta de E/S do microcontrolador for usada para controlar dispositivos de ruído, como motores, deve-se adicionar isolamento entre a porta de E/S e a fonte de ruído (adicionar um circuito de filtro em forma de π). Para controlar dispositivos de ruído, como motores, deve-se adicionar isolamento entre a porta de E/S e a fonte de ruído (adicionar um circuito de filtro em forma de π). | |
178 | Design do circuito | O uso de componentes anti-interferência, como esferas magnéticas, anéis magnéticos, filtros de alimentação e tampas de blindagem em locais-chave, como portas de E/S do microcontrolador, linhas de energia e linhas de conexão da placa de circuito, pode melhorar significativamente o desempenho anti-interferência do circuito. | |
179 | Design do circuito | Para as portas de E/S ociosas do microcontrolador, não as deixe flutuando, mas conecte-as ao terra ou à fonte de alimentação. Os terminais ociosos de outros CIs são conectados ao terra ou à fonte de alimentação sem alterar a lógica do sistema. | |
180 | Design do circuito | O uso de circuitos de monitoramento de energia e watchdog para microcontroladores, como: IMP809, IMP706, IMP813, X25043, X25045, etc., pode melhorar muito o desempenho antiinterferência de todo o circuito. | |
181 | Design do circuito | Sob a premissa de que a velocidade pode atender aos requisitos, tente reduzir o oscilador de cristal do microcontrolador e escolha um circuito digital de baixa velocidade | |
182 | Design do circuito | Se possível, adicione filtros passa-baixa RC ou componentes de supressão de EMI (como esferas magnéticas, filtros de sinal, etc.) na interface da placa PCB para eliminar a interferência dos fios de conexão; mas tome cuidado para não afetar a transmissão de sinais úteis | |
183 | Design do circuito | Ao conectar a saída do relógio, não use conexão serial direta com vários componentes (chamada de conexão em cadeia); em vez disso, forneça sinais de relógio diretamente para vários outros componentes por meio do buffer | |
184 | Design de Circuito | Estenda a borda do teclado de membrana para 12 mm além da linha de metal ou use recortes de plástico para aumentar o comprimento do caminho. | |
185 | Design de Circuito | Próximo ao conector, conecte o sinal no conector ao aterramento do chassi do conector usando um filtro LC ou um filtro capacitor de esfera. | |
186 | Design de Circuito | Adicione um fio magnético entre o aterramento do chassi e o aterramento comum do circuito. | |
187 | Design de Circuito | O sistema de distribuição de energia dentro do equipamento eletrônico é o principal objeto do acoplamento indutivo de arco ESD. As medidas anti-ESD para o sistema de distribuição de energia são: 1. Torcer firmemente a linha de energia e a linha de retorno correspondente; 2. Colocar uma esfera magnética no local onde cada linha de energia entra no equipamento eletrônico; 3. Colocar um supressor de corrente transitória, varistor de óxido metálico (MOV) ou capacitor de alta frequência de 1 kV entre cada pino de energia e o aterramento do chassi do equipamento eletrônico; 4. É melhor dispor um plano de energia e aterramento dedicado na placa de circuito impresso, ou uma rede de energia e aterramento firme, e usar um grande número de capacitores de bypass e desacoplamento. | |
188 | Design de Circuito | Coloque resistores e esferas magnéticas em série na extremidade receptora. Para condutores de cabos que são facilmente atingidos por ESD, você também pode colocar resistores ou esferas magnéticas em série na extremidade de acionamento. | |
189 | Design de Circuito | Coloque um protetor contra transientes na extremidade receptora. 1 Use fios curtos e grossos (com menos de 5 vezes a largura, de preferência com menos de 3 vezes a largura) para conectar ao aterramento do chassi. 2 Os fios de sinal e aterramento que saem do conector devem ser conectados diretamente ao protetor contra transientes antes de serem conectados a outras partes do circuito. | |
190 | Design de Circuito | Coloque os capacitores de filtro no conector ou a uma distância de 25 mm (1.0 polegada) do circuito receptor. 1 Use fios curtos e grossos para conectar ao aterramento do chassi ou ao aterramento do circuito receptor (com menos de 5 vezes a largura, de preferência com menos de 3 vezes a largura). 2 Os fios de sinal e terra devem ser conectados primeiro aos capacitores e, em seguida, ao circuito receptor. | |
191 | Invólucro | Em um chassi metálico, o diâmetro máximo de abertura é ≤λ/20, onde λ é o comprimento de onda da onda eletromagnética de maior frequência dentro e fora da máquina; chassis não metálicos são considerados desprotegidos em termos de projeto de compatibilidade eletromagnética. | |
192 | Casos | A blindagem tem o menor número de costuras; nas costuras da blindagem, o método de contato de pressão de mola multiponto tem boa continuidade elétrica; o orifício de ventilação D < 3 mm, esta abertura pode efetivamente evitar grandes vazamentos ou entradas eletromagnéticas; a abertura da blindagem (como o orifício de ventilação) é bloqueada com uma malha de cobre fina ou outros materiais condutores apropriados; se a malha de metal do orifício de ventilação precisar ser removida com frequência, ela pode ser fixada ao redor do orifício com parafusos ou porcas, mas o espaçamento dos parafusos é < 25 mm para manter o contato contínuo da linha | |
193 | Casos | f>1MHz, qualquer blindagem de placa metálica com espessura de 0.5mm reduzirá a intensidade de campo em 99%; quando f>10MHz, uma blindagem de cobre de 0.1mm reduzirá a intensidade de campo em mais de 99%; f>100MHz, a camada de cobre ou prata na superfície do isolador é uma boa blindagem. No entanto, deve-se observar que, para invólucros de plástico, quando o revestimento metálico é pulverizado internamente, o processo de pulverização doméstico não é adequado, o efeito de condução contínua entre as partículas do revestimento não é bom e a impedância de condução é alta. Os efeitos negativos da falha na pulverização devem ser levados a sério. | |
194 | Casos | A conexão de aterramento de toda a máquina não é revestida com tinta isolante. É necessário garantir um contato metálico confiável com o cabo de aterramento para evitar o erro de depender apenas de roscas para a conexão de aterramento. | |
195 | Casos | Estabelecer uma estrutura de blindagem perfeita, com uma blindagem metálica aterrada que pode liberar a corrente de descarga para o solo | |
196 | Casos | Estabeleça um ambiente resistente à ESD com uma tensão de ruptura de 20 kV; medidas de proteção aumentando a distância são eficazes. | |
197 | Casos | Qualquer ponto acessível ao usuário-operador, incluindo costuras, aberturas e orifícios de montagem, metal não aterrado acessível, como fechos, interruptores, alavancas e indicadores com um caminho maior que 20 mm entre o dispositivo eletrônico e o seguinte: | |
198 | Casos | Use fita Mylar para cobrir emendas e furos de montagem dentro do chassi. Isso estende as bordas das emendas/vias e aumenta o comprimento do caminho. | |
199 | Casos | Use tampas de metal ou capas plásticas protetoras contra poeira para cobrir conectores não utilizados ou raramente utilizados. | |
200 | Casos | Use interruptores e joysticks com hastes de plástico ou coloque alças/capas de plástico para aumentar o comprimento do caminho. Evite alças com parafusos de fixação de metal. | |
201 | Casos | Instale LEDs e outros indicadores em furos no equipamento e cubra-os com fita ou tampas para estender as bordas dos furos ou use conduíte para aumentar o comprimento do caminho. | |
202 | Casos | Arredonde as bordas e cantos das peças metálicas que colocam dissipadores de calor perto de costuras do chassi, aberturas ou furos de montagem. | |
203 | Casos | Em gabinetes de plástico, fixadores de metal próximos a equipamentos eletrônicos ou não aterrados não devem ficar para fora do gabinete. | |
204 | Casos | Pés altos para manter o dispositivo longe da mesa ou do chão podem resolver o problema de acoplamento ESD indireto da mesa/piso ou da superfície de acoplamento horizontal. | |
205 | Casos | Aplique adesivo ou selante ao redor da camada do circuito do teclado de membrana. | |
206 | Casos | Diretrizes para proteção de juntas e bordas do gabinete: Juntas e bordas são essenciais. Nas juntas do corpo do gabinete, devem ser utilizadas juntas de silicone ou juntas de alta pressão para garantir vedação, proteção contra descargas eletrostáticas e resistência à água e poeira. | |
207 | Chassi | Chassis não aterrados devem ter uma tensão de ruptura de pelo menos 20 kV (regras A1 a A9); para chassis aterrados, o equipamento eletrônico deve ter uma tensão de ruptura de pelo menos 1500 V para evitar arco secundário, e o comprimento do caminho deve ser maior ou igual a 2.2 mm. | |
208 | Recinto | O gabinete é feito dos seguintes materiais de blindagem: chapa metálica; filme de poliéster/cobre ou filme de poliéster/laminado de alumínio; malha metálica termoformada com juntas soldadas; manta de fibra metalizada termoformada (não tecida) ou tecido (tecido); revestimento de prata, cobre ou níquel; pulverização de arco de zinco; metalização a vácuo; revestimento químico; material de enchimento condutor adicionado ao plástico; | |
209 | Recinto | Critérios anticorrosivos eletroquímicos do material de blindagem: Potencial entre as partes em contato (EMF) < 0.75 V. Em ambiente salino e úmido, o potencial entre as partes deve ser < 0.25 V. O tamanho da parte anódica (positiva) deve ser maior que o da parte catódica (negativa). | |
210 | Casos | Utilize material de blindagem com mais de 5 vezes a largura da abertura para sobrepor na costura. | |
211 | Casos | As conexões elétricas são feitas entre a blindagem e a caixa em intervalos de 20 mm (0.8 polegadas) por meio de soldagem, fixadores, etc. | |
212 | Casos | Preencha a lacuna com uma junta, elimine a ranhura e forneça um caminho condutor entre as lacunas. | |
213 | Casos | Evite cantos retos e curvas excessivamente grandes em materiais de blindagem. | |
214 | Casos | Abertura ≤20 mm e comprimento da ranhura ≤20 mm. Nas mesmas condições de área de abertura, é preferível abrir furos em vez de ranhuras. | |
215 | Casos | Se possível, use várias aberturas pequenas em vez de uma grande, com o máximo de espaçamento possível entre elas. | |
216 | Casos | Para equipamentos aterrados, conecte a blindagem ao aterramento do chassi onde o conector entra; para equipamentos não aterrados (com isolamento duplo), conecte a blindagem ao aterramento comum do circuito próximo ao interruptor. | |
217 | Chassi | Coloque o ponto de entrada do cabo o mais próximo possível do centro do painel, em vez de perto de uma borda ou canto. | |
218 | Chassi | Alinhe as ranhuras na blindagem paralelamente à direção do fluxo de corrente ESD, em vez de perpendiculares a ela. | |
219 | Casos | Use uma chapa metálica com suportes de metal nos furos de montagem para fornecer pontos de aterramento adicionais ou use suportes de plástico para isolamento. | |
220 | Casos | Instale dispositivos de blindagem locais nos locais do painel de controle e do teclado no chassi de plástico para evitar ESD: | |
221 | Casos | A localização do conector de alimentação e o conector que leva para o exterior devem ser conectados ao aterramento do chassi ou ao aterramento comum do circuito. | |
222 | Recinto | Use filme de poliéster/cobre ou filme de poliéster/laminados de alumínio em plásticos, ou use revestimentos condutores ou enchimentos condutores. | |
223 | Recinto | Utilize uma fina camada condutiva de cromato ou cromato no alumínio, mas não utilize anodização. | |
224 | Casos | Utilize material de enchimento condutor em plásticos. Observe que peças fundidas geralmente apresentam resina na superfície, dificultando a obtenção de uma conexão de baixa resistência. | |
225 | Casos | Use um revestimento fino de cromato condutor no aço. | |
226 | Chassi | Faça com que superfícies metálicas limpas entrem em contato direto, em vez de depender de parafusos para conectar peças metálicas. | |
227 | Chassi | Conecte o display à blindagem do chassi com um revestimento de blindagem (óxido de índio e estanho, óxido de índio, óxido de estanho, etc.) ao longo de toda a periferia. | |
228 | Casos | Forneça um caminho antiestático (fracamente condutor) para o aterramento em locais que são frequentemente tocados pelo operador, como a barra de espaço no teclado. | |
229 | Casos | Dificulte para o operador o arco em direção à borda ou canto da chapa metálica. A descarga do arco nesses pontos causará mais efeitos indiretos de ESD do que a descarga do arco no centro da chapa metálica. | |
230 | Outros | Diretrizes de proteção de blindagem para janelas de exibição: 1 Instale janelas de proteção de blindagem; 2 A parte do circuito externo é conectada ao circuito interno da máquina por meio de um dispositivo de filtro. | |
231 | Outros | Principais critérios de proteção de janelas: | |
232 | Seleção de dispositivo | Os capacitores devem ser capacitores de chip com pequena indutância de chumbo. | |
233 | Seleção de dispositivo | Capacitor de bypass de fonte de alimentação estável, escolha capacitor eletrolítico | |
234 | Seleção de dispositivo | Capacitores de acoplamento CA e armazenamento de carga escolhem capacitores de politetrafluoroetileno ou outros capacitores de poliéster (polipropileno, poliestireno, etc.). | |
235 | Seleção de dispositivo | Capacitores cerâmicos monolíticos para desacoplamento de circuitos de alta frequência | |
236 | Seleção de dispositivo | Os critérios para seleção de capacitores são: | |
237 | Seleção de dispositivo | Capacitores eletrolíticos de alumínio devem ser evitados nas seguintes situações: | |
238 | Seleção de dispositivo | Conectores de filtro são necessários apenas em chassis blindados | |
239 | Seleção de dispositivo | Ao selecionar conectores de filtro, além dos fatores a serem considerados na seleção de conectores comuns, a frequência de corte do filtro também deve ser considerada. Quando as frequências dos sinais transmitidos nos núcleos do conector forem diferentes, a frequência de corte deve ser determinada com base no sinal com a frequência mais alta. | |
240 | Seleção de dispositivo | A embalagem para montagem em superfície é recomendada sempre que possível | |
241 | Seleção de dispositivo | Filme de carbono é a primeira escolha para a seleção de resistores, seguido por filme metálico. Quando o enrolamento do fio é necessário por questões de potência, seu efeito de indutância deve ser considerado. | |
242 | Seleção de dispositivo | Ao selecionar capacitores, deve-se observar que capacitores eletrolíticos de alumínio e capacitores eletrolíticos de tântalo são adequados para terminais de baixa frequência; capacitores cerâmicos são adequados para faixa de média frequência (de KHz a MHz); capacitores cerâmicos e de mica são adequados para circuitos de micro-ondas e frequências muito altas; tente usar capacitores de baixa ESR (resistência equivalente em série). | |
243 | Seleção de dispositivo | Os capacitores de bypass devem ser capacitores eletrolíticos, com capacitância de 10-470PF, dependendo principalmente da demanda de corrente transitória na placa PCB | |
244 | Seleção de dispositivo | Os capacitores de desacoplamento devem ser cerâmicos, com capacitância de 1/100 ou 1/1000 da capacitância do capacitor de bypass. Depende do tempo de subida e descida do sinal mais rápido. Por exemplo, 10 nF para 100 MHz, 4.7-100 nF para 33 MHz e um valor de ESR inferior a 1 ohm. | |
245 | Seleção de dispositivo | Ao selecionar indutores, o circuito fechado é melhor do que o circuito aberto e, quando aberto, o tipo de enrolamento é melhor do que o tipo haste ou solenoide. Escolha um núcleo ferromagnético para baixas frequências e um núcleo de ferrite para altas frequências. | |
246 | Seleção de dispositivo | Esferas de ferrite, atenuação de alta frequência 10dB | |
247 | Seleção de dispositivo | Grampos de ferrite Faixa de frequência MHz modo comum (CM), modo diferencial (DM) atenuação de até 10-20dB | |
248 | Seleção de dispositivo | Seleção de diodo: | |
249 | Seleção de dispositivo | Circuitos integrados: | |
250 | Seleção de dispositivo | O valor nominal da corrente do filtro é 1.5 vezes o valor real da corrente de trabalho. | |
251 | Seleção de dispositivo | Seleção do filtro de alimentação: De acordo com cálculos teóricos ou resultados de testes, o valor de perda de inserção que o filtro de alimentação deve atingir é IL. Na seleção efetiva, deve-se escolher um filtro de alimentação com perda de inserção de IL+20 dB. | |
252 | Seleção de dispositivo | Filtros CA e filtros tributários não podem ser usados de forma intercambiável em produtos reais. Em protótipos temporários, filtros CA podem ser usados para substituir temporariamente filtros CC; no entanto, filtros CC não devem ser usados em situações de CA. A frequência de corte do filtro CC para a capacitância de aterramento é baixa, e a corrente CA produzirá grandes perdas nele. | |
253 | Seleção de dispositivo | Evite o uso de dispositivos sensíveis à eletrostática. A sensibilidade eletrostática do dispositivo selecionado geralmente não é inferior a 2000 V. Caso contrário, considere e projete cuidadosamente métodos antiestáticos. Em termos de estrutura, é necessário obter uma boa conexão de aterramento e tomar as medidas de isolamento ou blindagem necessárias para melhorar a capacidade antiestática de todo o equipamento. | |
254 | Seleção de dispositivo | Para um par trançado blindado, a corrente do sinal flui nos dois condutores internos e a corrente de ruído flui na camada de blindagem, eliminando assim o acoplamento da impedância comum, e qualquer interferência será detectada nos dois condutores ao mesmo tempo, fazendo com que o ruído se cancele mutuamente. | |
255 | Seleção de dispositivo | Cabos de par trançado sem blindagem têm menor resistência ao acoplamento eletrostático. No entanto, ainda apresentam um bom efeito na prevenção da indução de campos magnéticos. O efeito de blindagem dos cabos de par trançado sem blindagem é proporcional ao número de voltas por unidade de comprimento do fio. | |
256 | Seleção de dispositivo | O cabo coaxial tem uma impedância característica mais uniforme e menor perda, o que faz com que ele tenha melhores características de CC para VHF. | |
257 | Seleção de dispositivo | Não utilize circuitos lógicos de alta velocidade onde eles possam ser evitados | |
258 | Seleção de dispositivo | Ao selecionar dispositivos lógicos, tente selecionar dispositivos com tempo de subida maior que 5 ns e não selecione dispositivos lógicos que sejam mais rápidos do que o tempo exigido pelo circuito. | |
259 | System | Quando vários dispositivos são conectados como um sistema elétrico, para eliminar a interferência causada pela fonte de alimentação do loop de aterramento, transformadores de isolamento, transformadores de neutralização, optoacopladores e entradas de modo comum do amplificador diferencial são usados para isolamento. | |
260 | System | Identificar dispositivos de interferência e circuitos de interferência: No estado de partida-parada ou em execução, dispositivos ou circuitos com grande taxa de variação de tensão dV/dt e taxa de variação de corrente di/dt são dispositivos de interferência ou circuitos de interferência. | |
261 | System | Coloque uma camada condutora aterrada entre o circuito do teclado de membrana e o circuito adjacente oposto a ele. | |
262 | Cabos e conectores | Critérios de isolamento de fiação e layout de PCB: isolamento de corrente forte e fraca, isolamento de tensão alta e baixa, isolamento de alta e baixa frequência, isolamento de entrada e saída, isolamento analógico digital, isolamento de entrada e saída, o padrão de limite é uma ordem de grandeza de diferença. Os métodos de isolamento incluem: blindagem, uma ou todas as blindagens independentes, separação espacial e separação de terra. | |
263 | Cabos e conectores | Cabo plano sem blindagem. O melhor método de fiação é alternar os fios de sinal e terra. O método inferior é usar um fio terra, dois fios de sinal e, em seguida, um fio terra e assim por diante, ou usar uma placa de aterramento dedicada. | |
264 | Cabos e conectores | Diretrizes de blindagem do cabo de sinal: 1 Use par trançado ou par trançado com blindagem externa dedicada para transmissão de sinal de interferência forte. 2 Fios blindados devem ser usados para linhas de energia CC; 3 Fios trançados devem ser usados para linhas de energia CA; 4 Todas as linhas de sinal/linhas de energia que entram na área de blindagem devem ser filtradas. 5 Ambas as extremidades de todos os fios blindados (bainhas) devem ter bom contato com o solo. Desde que nenhum loop de aterramento prejudicial seja gerado, todas as blindagens do cabo devem ser aterradas em ambas as extremidades. Para cabos muito longos, também deve haver um ponto de aterramento no meio. 6 Em circuitos sensíveis de baixo nível, para eliminar possíveis interferências no loop de aterramento, cada circuito deve ter seu próprio fio terra isolado e blindado. | |
265 | Cabos e conectores | Princípio do fio blindado próximo à placa de fundo de metal: Todos os cabos blindados devem ser colocados próximos à placa de metal para evitar que o campo magnético passe pelo laço formado pelo piso de metal e pela bainha do fio de blindagem | |
266 | Cabos e conectores | Os plugues de circuito impresso também devem ser equipados com mais fios de zero volt como isolamento de linha | |
267 | Cabos e conectores | A melhor maneira de reduzir a área de interferência do loop e circuitos sensíveis é usar fios de par trançado e blindados | |
268 | Cabos e conectores | O par trançado é muito eficaz em menos de 100 KHz e é limitado em altas frequências devido à impedância característica irregular e à reflexão da forma de onda resultante. | |
