Principalele 14 puncte ale listei de verificare pentru aspectul PCB
Primele 14 puncte ale Aspect PCB Lista de verificare
La proiectarea PCB-urilor, pentru a face designul plăcilor de circuit de înaltă frecvență mai rezonabil și a avea performanțe anti-interferențe mai bune, trebuie luate în considerare următoarele aspecte:
(1) Selectați în mod rezonabil numărul de straturi. La cablarea plăcilor de circuite de înaltă frecvență în proiectarea PCB, utilizați planul interior din mijloc ca strat de alimentare și de împământare, care poate juca un rol de ecranare, reducând eficient inductanța parazitară, scurtând lungimea liniilor de semnal și minimizând interferențele încrucișate ale semnalului.
(2) Metoda de cablare: Cablajul trebuie rotit la un unghi de 45° sau în arc, ceea ce poate reduce emisia de semnale de înaltă frecvență și cuplarea acestora.
(3) Lungimea urmei: Cu cât lungimea urmei este mai scurtă, cu atât mai bine, iar cu cât distanța paralelă dintre două linii este mai scurtă, cu atât mai bine.
(4) Numărul de găuri de acces: Cu cât numărul de găuri de acces este mai mic, cu atât mai bine.
(5) Direcția cablajului interstrat Direcția cablajului interstrat trebuie să fie verticală, adică stratul superior este orizontal, iar stratul inferior este vertical. Acest lucru poate reduce interferențele dintre semnale.
(6) Acoperire cu cupru Adăugarea unui strat de cupru măcinat poate reduce interferențele dintre semnale.
(7) Împământarea: Împământarea liniilor de semnal importante poate îmbunătăți semnificativ capacitatea anti-interferență a semnalului. Desigur, sursele de interferență pot fi, de asemenea, legate la pământ, astfel încât să nu poată interfera cu alte semnale.
(8) Linii de semnal Liniile de semnal nu pot fi conectate în buclă și trebuie rutate în lanț.
Prioritizați liniile de semnal cheie: Semnalele analogice mici, semnalele de mare viteză, semnalele de ceas, semnalele de sincronizare și alte semnale cheie sunt rutate primele. Principiul priorității densității: Începeți cablarea de la dispozitivele cu cele mai complexe conexiuni de pe placă. Începeți cablarea din zona cea mai densă de pe placă; fiți atenți: a. Încercați să oferiți straturi de cablare dedicate pentru semnalele cheie, cum ar fi semnalele de ceas, semnalele de înaltă frecvență, semnalele sensibile etc., și asigurați o suprafață minimă a buclei. Dacă este necesar, trebuie adoptate metode precum cablarea manuală cu prioritate, ecranarea și creșterea distanțelor de siguranță. Asigurați calitatea semnalului. b. Mediul EMC dintre stratul de alimentare și stratul de masă este slab, așadar evitați aranjarea semnalelor sensibile la interferențe. c. Rețelele cu cerințe de control al impedanței trebuie cablate cât mai mult posibil în funcție de cerințele de lungime și lățime a liniei.
Linia de ceas este unul dintre factorii cu cel mai mare impact asupra compatibilității electromagnetice (EMC). Ar trebui să existe cât mai puține orificii pe linia de ceas, încercați să evitați instalarea lor în paralel cu alte linii de semnal și stați departe de liniile de semnal generale pentru a evita interferențele cu liniile de semnal. În același timp, partea de alimentare a plăcii trebuie evitată pentru a preveni interferența dintre sursa de alimentare și ceas. Dacă există un cip special de generare a ceasului pe placă, nu se pot ruta urme sub acesta. Cuprul trebuie așezat sub acesta, iar împământarea poate fi tăiată special pentru acesta, dacă este necesar. Pentru oscilatoarele cu cristal la care se face referire de mai multe cipuri, urmele nu ar trebui rutate sub aceste oscilatoare cu cristal, iar cuprul trebuie așezat pentru izolare.
Rutarea în unghi drept este, în general, o situație care trebuie evitată în cablarea PCB și a devenit aproape unul dintre standardele pentru măsurarea calității cablajului. Așadar, ce impact va avea rutarea în unghi drept asupra transmisiei semnalului? În principiu, rutarea în unghi drept va determina modificarea lățimii liniei de transmisie, provocând discontinuitate a impedanței. De fapt, nu numai cablarea în unghi drept, ci și cablarea în unghi rotund și ascuțit poate provoca modificări ale impedanței. Impactul cablajului în unghi drept asupra semnalelor se reflectă în principal în trei aspecte: În primul rând, colțul poate fi echivalent cu o sarcină capacitivă pe linia de transmisie, încetinind timpul de creștere; În al doilea rând, discontinuitatea impedanței va provoca reflexia semnalului; În al treilea rând, este EMI generată de vârful în unghi drept.
(1) Pentru curentul de înaltă frecvență, când curba firului prezintă un unghi drept sau chiar un unghi ascuțit, densitatea fluxului magnetic și intensitatea câmpului electric sunt relativ mari în apropierea curbei, ceea ce va radia unde electromagnetice puternice, iar inductanța aici. Volumul va fi mai mare, iar rezistența va fi mai mare decât în cazul colțurilor obtuze sau rotunjite.
(2) Pentru cablarea magistrală a circuitelor digitale, spirele cablurilor au colțuri obtuze sau rotunjite, iar zona de cablare ocupă o suprafață relativ mică. În aceleași condiții de spațiere a liniilor, spațierea totală a liniilor ocupă o lățime de 0.3 ori mai mică decât cea a unei spire în unghi drept.
Vezi: Rutare diferențială și potrivire de impedanță
a. Capacitate anti-interferență puternică, deoarece cuplajul dintre cele două linii diferențiale este foarte bun. Atunci când există interferențe de zgomot din exterior, acesta este cuplat la cele două linii aproape simultan, iar receptorul se preocupă doar de diferența dintre cele două semnale. Prin urmare, zgomotul extern de mod comun poate fi complet compensat.
b. Poate suprima eficient EMI-urile. În același mod, deoarece polaritatea celor două semnale este opusă, câmpurile electromagnetice radiate de acestea se pot anula reciproc. Cu cât cuplajul este mai strâns, cu atât mai puțină energie electromagnetică este eliberată către lumea exterioară.
c. Poziționare precisă a temporizării. Deoarece schimbarea de comutare a semnalului diferențial este localizată la intersecția celor două semnale, spre deosebire de semnalele obișnuite cu un singur capăt care se bazează pe tensiuni de prag înalte și joase pentru a fi evaluate, acesta este mai puțin afectat de proces și temperatură și poate reduce erorile de temporizare și este, de asemenea, mai potrivit pentru circuitele cu semnale de amplitudine mică. LVDS (semnalizare diferențială de joasă tensiune) populară în prezent se referă la această tehnologie de semnalizare diferențială de amplitudine mică.
Pentru inginerii PCB, cea mai importantă preocupare este cum să se asigure că avantajele rutării diferențiale pot fi utilizate pe deplin în rutarea reală. Probabil că oricine a fost expus la Layout va înțelege cerințele generale pentru rutarea diferențială, care sunt „lungime egală și distanță egală”.
Lungimea egală are rolul de a asigura că cele două semnale diferențiale mențin polaritatea opusă în permanență și de a reduce componenta de mod comun; distanța egală are ca scop principal asigurarea unei impedanțe diferențiale consecvente între cele două semnale și reducerea reflexiei. „Principiul apropierii cât mai mari” este uneori și una dintre cerințele pentru rutarea diferențială.
Semnalul diferențial este utilizat din ce în ce mai mult în proiectarea circuitelor de mare viteză. Cele mai critice semnale din circuit adoptă adesea un design cu structură diferențială. Definiție: În termeni simpli, înseamnă că capătul driverului trimite două semnale egale și opuse. Pentru semnalul diferențial, capătul receptor determină starea logică „0” sau „1” comparând diferența dintre aceste două tensiuni. Perechea de piste care transportă semnale diferențiale se numește piste diferențiale.
Comparativ cu cablajul obișnuit de semnal cu un singur capăt, cele mai evidente avantaje ale semnalelor diferențiale se reflectă în următoarele trei aspecte: a. Capacitate anti-interferență puternică, deoarece cuplajul dintre cele două linii diferențiale este foarte bun. Atunci când există interferențe de zgomot din exterior, acesta este cuplat la cele două linii aproape simultan, iar receptorul se interesează doar de diferența dintre cele două semnale. Prin urmare, zgomotul extern de mod comun poate fi complet compensat. b. Poate suprima eficient EMI. În același mod, deoarece polaritatea celor două semnale este opusă, câmpurile electromagnetice radiate de acestea se pot anula reciproc. Cu cât cuplajul este mai apropiat, cu atât mai puțină energie electromagnetică este eliberată către lumea exterioară.
Poziționare precisă a temporizării. Deoarece schimbarea de comutare a semnalului diferențial este localizată la intersecția celor două semnale, spre deosebire de semnalele obișnuite cu un singur capăt care se bazează pe tensiuni de prag înalte și joase pentru a fi evaluate, acesta este mai puțin afectat de proces și temperatură și poate reduce erorile de temporizare, fiind, de asemenea, mai potrivit pentru circuitele cu semnale de amplitudine mică. LVDS (semnalizare diferențială de joasă tensiune) popular în prezent se referă la această tehnologie de semnalizare diferențială de amplitudine mică. Pentru inginerii PCB, cea mai importantă preocupare este cum să se asigure că avantajele rutării diferențiale pot fi utilizate pe deplin în rutarea reală. Probabil că oricine a fost expus la Layout va înțelege cerințele generale pentru rutarea diferențială, care sunt „lungime egală și distanță egală”. Lungimea egală este pentru a asigura că cele două semnale diferențiale mențin polaritatea opusă în orice moment și reduc componenta de mod comun; distanța egală este în principal pentru a asigura că impedanța diferențială a celor două este consistentă și reduce reflexia. „Principiul apropierii cât mai mari” este uneori și una dintre cerințele pentru rutarea diferențială.
Pentru inginerii PCB, cea mai importantă preocupare este cum să se asigure că avantajele rutării diferențiale pot fi utilizate pe deplin în rutarea reală. Probabil că oricine a fost expus la Layout va înțelege cerințele generale pentru rutarea diferențială, care sunt „lungime egală și distanță egală”. Lungimea egală are rolul de a asigura că cele două semnale diferențiale mențin polaritatea opusă în orice moment și reduc componenta de mod comun; distanța egală are ca scop principal asigurarea unei impedanțe diferențiale consecvente a celor două și reducerea reflexiei. „Principiul apropierii cât mai mari” este uneori și una dintre cerințele pentru rutarea diferențială.
Liniile șarpe sunt un tip de metodă de cablare adesea utilizată în proiectarea circuitelor. Scopul lor principal este de a ajusta întârzierea și de a îndeplini cerințele de proiectare a temporizării sistemului. Proiectanții trebuie mai întâi să înțeleagă următoarele: Liniile șarpe vor distruge calitatea semnalului și vor modifica întârzierile de transmisie, așa că ar trebui evitate la cablare. Cu toate acestea, în proiectarea reală, pentru a se asigura că semnalul are un timp de menținere suficient sau pentru a reduce decalajul de timp dintre același grup de semnale, cablajul trebuie adesea să fie înfășurat în mod deliberat.
Atenție: Liniile de semnal diferențial care apar în perechi sunt, în general, rutate în paralel cu cât mai puține găuri posibil. Când trebuie perforate găuri, ambele linii ar trebui perforate împreună pentru a realiza adaptarea impedanței. Un grup de magistrale cu aceleași atribute ar trebui rutate una lângă alta cât mai mult posibil și să aibă aceeași lungime posibil. Găurile de conectare care pornesc de la patch pad ar trebui să fie cât mai departe de pad posibil.
Chiar dacă cablarea întregii plăci PCB este realizată corect, interferențele cauzate de o luare insuficientă în considerare a firelor de alimentare și de împământare vor degrada performanța produsului și uneori chiar vor afecta rata de succes a acestuia. Prin urmare, cablarea firelor electrice și de împământare trebuie luată în serios pentru a minimiza interferențele de zgomot generate de firele electrice și de împământare și a asigura calitatea produsului.
Fiecare inginer care se ocupă de proiectarea produselor electronice înțelege cauzele zgomotului dintre firul de împământare și linia de alimentare. Acum vom descrie doar metoda de reducere a zgomotului:
(1) Este bine cunoscut faptul că între firele de alimentare și cele de împământare se adaugă condensatoare de decuplare. (2) Încercați să lărgiți lățimea firelor de alimentare și de împământare. Cel mai bine este să faceți firul de împământare mai lat decât firul de alimentare. Relația dintre ele este: fir de împământare > fir de alimentare > fir de semnal. De obicei, lățimea firului de semnal este: 0.2-0.07 mm, cablul de alimentare este de 1.2~2.5 mm. Pentru PCB-urile cu circuite digitale, se pot utiliza fire de împământare late pentru a forma o buclă, adică pentru a forma o rețea de împământare (împământarea circuitelor analogice nu poate fi utilizată în acest fel). (3) Folosiți o suprafață mare de strat de cupru ca fir de împământare și conectați toate zonele neutilizate de pe placa imprimată la masă ca fir de împământare. Sau se poate transforma într-o placă multistrat, cu firele de alimentare și de împământare ocupând câte un strat fiecare.
Pentru zonele cu orificii de conectare dense, trebuie avută grijă să se evite conectarea orificiilor între ele în zonele scobite ale straturilor de alimentare și de masă, formând o diviziune a stratului plan, distrugând astfel integritatea stratului plan și mărind astfel aria buclei liniei de semnal în stratul de masă.
Reguli pentru bucla de masă:
Regula buclei minime înseamnă că aria buclei formate de linia de semnal și bucla sa trebuie să fie cât mai mică posibil. Cu cât aria buclei este mai mică, cu atât radiația externă este mai mică și interferența externă recepționată este mai mică.
Reguli de decuplare a dispozitivelor:
A. Adăugați condensatoarele de decuplare necesare pe placa imprimată pentru a filtra semnalele de interferență de la sursa de alimentare și a stabiliza semnalul sursei de alimentare. În plăcile multistrat, amplasarea condensatoarelor de decuplare nu este, în general, foarte solicitantă, dar pentru plăcile cu strat dublu, dispunerea condensatoarelor de decuplare și cablarea sursei de alimentare vor afecta direct stabilitatea întregului sistem și, uneori, chiar vor afecta succesul sau eșecul proiectului. B. În proiectarea plăcilor cu strat dublu, curentul ar trebui, în general, filtrat de condensatorul de filtrare înainte de a fi utilizat de dispozitiv. C. În proiectarea circuitelor de mare viteză, utilizarea corectă a condensatoarelor de decuplare este legată de stabilitatea întregii plăci.
În zilele noastre, multe PCB-uri nu mai sunt circuite funcționale unice (circuite digitale sau analogice), ci sunt compuse dintr-un amestec de circuite digitale și analogice. Prin urmare, este necesar să se ia în considerare interferențele reciproce dintre ele la cablare, în special interferențele de zgomot pe linia de împământare.
Frecvența circuitelor digitale este mare, iar sensibilitatea circuitelor analogice este puternică. Pentru liniile de semnal, liniile de semnal de înaltă frecvență ar trebui să fie cât mai departe posibil de dispozitivele sensibile ale circuitelor analogice. Pentru liniile de împământare, întregul PCB are un singur nod către lumea exterioară, așadar problema împământării comune digitale și analogice trebuie rezolvată în interiorul PCB-ului. Cu toate acestea, împământarea digitală și împământarea analogică sunt de fapt separate în interiorul plăcii. Nu sunt conectate între ele, ci se află doar la interfața unde PCB-ul se conectează la lumea exterioară (cum ar fi mufele etc.). Împământarea digitală este puțin scurtcircuitată la împământarea analogică; rețineți că există un singur punct de conectare. Există, de asemenea, împământări diferite pe PCB, care sunt determinate de designul sistemului.
La cablarea plăcilor imprimate multistrat, nu rămân multe linii neterminate pe stratul liniei de semnal. Adăugarea mai multor straturi va cauza risipă și va crește volumul de muncă al producției, iar costul va crește și el în mod corespunzător. Pentru a rezolva această contradicție, puteți lua în considerare cablarea pe stratul electric (de împământare). Stratul de alimentare ar trebui luat în considerare primul, urmat de stratul de împământare. Deoarece este cel mai bine să păstrați integritatea formațiunii.
În cazul împământării (electricității) pe suprafețe mari, picioarele componentelor utilizate în mod obișnuit sunt conectate la aceasta. Manipularea picioarelor de conectare trebuie luată în considerare cu atenție. În ceea ce privește performanța electrică, este mai bine ca plăcuțele picioarelor componentelor să fie complet conectate la suprafața de cupru, însă există unele pericole ascunse în asamblarea prin sudură a componentelor, cum ar fi: ① Sudarea necesită un încălzitor de mare putere.
② Este ușor să se formeze îmbinări virtuale ale lipirii. Prin urmare, ținând cont de performanța electrică și de cerințele procesului, se realizează o placă de lipire în formă de cruce, numită scut termic, cunoscută în mod obișnuit sub denumirea de placă termică (termică). În acest fel, se poate elimina posibilitatea formării unor îmbinări virtuale ale lipirii din cauza disipării excesive a căldurii în secțiunea transversală în timpul sudării. Sexul este redus considerabil. Tratamentul picioarelor stratului de putere (împământare) al plăcilor multistrat este același.
În multe sisteme CAD, rutarea este determinată pe baza sistemului de rețea. Dacă grila este prea densă, deși numărul de canale este crescut, pașii sunt prea mici, iar cantitatea de date din câmpul imaginii este prea mare. Acest lucru va avea inevitabil cerințe mai mari privind spațiul de stocare al dispozitivului și va afecta, de asemenea, viteza de calcul a produselor electronice de calculator. Un impact mare. Unele trasee sunt invalide, cum ar fi cele ocupate de plăcuțele picioarelor componentelor sau cele ocupate de găurile de montare. O plasă prea rară și prea puține canale vor avea un impact mare asupra ratei de rutare. Prin urmare, trebuie să existe un sistem de grilă cu o densitate rezonabilă pentru a susține cablajul.
Distanța dintre picioarele unei componente standard este de 0.1 inci (2.54 mm), deci baza sistemului de grilă este în general setată la 0.1 inci (2.54 mm) sau un multiplu integral mai mic de 0.1 inci, cum ar fi: 0.05 inci, 0.025 inci, 0.02 inci etc.
După finalizarea proiectării cablajului, este necesar să se verifice cu atenție dacă acesta respectă regulile stabilite de proiectant. De asemenea, este necesar să se confirme dacă regulile stabilite îndeplinesc nevoile procesului de producție a plăcilor imprimate. Inspecțiile generale includ următoarele aspecte:
(1) Dacă distanța dintre fire și fire, fire și plăcuțele componentelor, fire și găuri străpunse, plăcuțele componentelor și găuri străpunse și găuri străpunse și găuri străpunse este rezonabilă și îndeplinește cerințele de producție. (2) Sunt lățimile firelor de alimentare și de împământare corespunzătoare și sunt firele de alimentare și de împământare strâns cuplate (impedanță de undă scăzută)? Există vreun loc în PCB unde firul de împământare poate fi lărgit? (3) Dacă au fost luate cele mai bune măsuri pentru liniile de semnal cheie, cum ar fi menținerea lor la cea mai scurtă lungime, adăugarea de linii de protecție și separarea clară a liniilor de intrare și a liniilor de ieșire. (4) Dacă componentele circuitului analogic și ale circuitului digital au fire de împământare independente. (5) Dacă elementele grafice (cum ar fi pictogramele și etichetele) adăugate pe PCB vor cauza scurtcircuite la semnal. (6) Modificarea unor forme de linii neobișnuite. (7) Există linii de proces adăugate pe PCB? Dacă rezistanța de lipire îndeplinește cerințele procesului de producție, dacă dimensiunea rezistanței de lipire este adecvată și dacă marcajul de caractere este apăsat pe plăcuța dispozitivului pentru a evita afectarea calității ansamblului electric. (8) Dacă marginea cadrului exterior al stratului de împământare al sursei de alimentare din placa multistrat este redusă. Dacă folia de cupru a stratului de împământare al sursei de alimentare este expusă în exteriorul plăcii, poate provoca cu ușurință un scurtcircuit.
Pentru a reduce diafonia dintre linii, distanța dintre linii trebuie asigurată ca fiind suficient de mare. Când distanța dintre centrele liniilor este de cel puțin 3 ori lățimea liniei, se poate menține 70% din câmpul electric fără interferențe reciproce, ceea ce se numește regula celor 3W. Dacă doriți să obțineți un câmp electric de 98% fără interferențe reciproce, puteți utiliza o distanță de 10W.
(1) Cablarea semnalelor de ceas, resetare, semnale peste 100M și unele semnale cheie de magistrală și alte linii de semnal trebuie să respecte principiul 3W. Nu trebuie să existe linii paralele lungi pe același strat și pe straturile adiacente și trebuie să existe cât mai puține fire de legătură pe legătură.
(2) Problema numărului de fire de acces pentru semnale de mare viteză. Unele instrucțiuni ale dispozitivelor au, în general, cerințe stricte privind numărul de fire de acces pentru semnale de mare viteză. Principiul interconectării este că, cu excepția firelor de acces necesare pentru fanout-ul pinilor, este strict interzisă găurirea în stratul interior. Pentru fire de acces suplimentare, au fost amplasate trasee PCIE 8 de 3.0G și au fost găurite 4 fire de acces, fără a exista nicio problemă.
(3) Distanța centrală dintre semnalele de ceas și cele de mare viteză de pe același strat trebuie să respecte cu strictețe principiul 3H (H este distanța de la stratul de cablare la planul de reflow); suprapunerea semnalelor de pe straturile adiacente este strict interzisă. Se recomandă respectarea principiului 3H. În ceea ce privește problema diafoniei de mai sus, există instrumente care pot fi verificate.
Listă de verificare pentru revizuirea primelor 200+ machete PCB
Despre lista de verificare a cablajului și amplasării PCB-ului, design de circuit, carcasă, selecția componentelor electronice, cablu și conector etc.
Număr |
| Conținutul specificațiilor tehnice | |
1 | Cablare și amplasare PCB | Criterii de izolare a cablajului și amplasării PCB: izolare puternică și slabă a curentului, izolare a tensiunii mari și mici, izolare a frecvenței înalte și joase, izolare a intrării și ieșirii, izolare analogică digitală, izolare a intrării și ieșirii, standardul limită fiind o diferență de un ordin de mărime. Metodele de izolare includ: separarea spațiului și separarea firului de împământare. | |
2 | Cablare și amplasare PCB | Oscilatorul cu cristal ar trebui să fie cât mai aproape de circuitul integrat, iar cablajul ar trebui să fie mai gros. | |
3 | Cablare și amplasare PCB | Împământarea carcasei oscilatorului cu cristal | |
4 | Cablare și amplasare PCB | Când cablajul ceasului este transmis prin conector, pinii conectorului trebuie să fie umpluți cu pini de masă în jurul pinilor liniei ceasului. | |
5 | Cablare și amplasare PCB | Fie ca circuitele analogice și digitale să aibă propriile căi de alimentare și, respectiv, de împământare. Dacă este posibil, alimentarea și împământarea acestor două părți ale circuitului ar trebui lărgite cât mai mult posibil sau ar trebui utilizate straturi separate de alimentare și împământare pentru a reduce impedanța buclelor de alimentare și de împământare și a reduce orice tensiune de interferență care poate exista în buclele de alimentare și de împământare. | |
6 | Cablare și amplasare PCB | Împământarea analogică și împământarea digitală a PCB-ului, care funcționează separat, pot fi conectate într-un singur punct, lângă punctul de împământare al sistemului. Dacă tensiunea de alimentare este constantă, sursa de alimentare a circuitelor analogice și digitale poate fi conectată într-un singur punct, la intrarea sursei de alimentare. Dacă tensiunea de alimentare este inconsistentă, un condensator de 1~2nf este conectat lângă cele două surse de alimentare pentru a asigura o cale pentru curentul de retur al semnalului între cele două surse de alimentare. | |
7 | Cablare și amplasare PCB | Dacă PCB-ul este introdus în placa de bază, sursa de alimentare și împământarea circuitelor analogice și digitale ale plăcii de bază trebuie, de asemenea, separate. Împământarea analogică și împământarea digitală sunt legate la punctul de împământare al plăcii de bază. Sursa de alimentare este conectată într-un singur punct, lângă punctul de împământare al sistemului. Dacă tensiunea sursei de alimentare este constantă, sursa de alimentare a circuitelor analogice și digitale este conectată într-un singur punct, la intrarea sursei de alimentare. Dacă tensiunea sursei de alimentare este inconsistentă, un condensator de 1~2nf este conectat lângă cele două surse de alimentare pentru a oferi o cale pentru curentul de retur al semnalului între cele două surse de alimentare. | |
8 | Cablare și amplasare PCB | Când sunt combinate circuite digitale de mare viteză, viteză medie și viteză mică, acestora ar trebui să li se atribuie zone de aspect diferite pe placa cu circuite imprimate. | |
9 | Cablare și amplasare PCB | Circuitele analogice de nivel scăzut și circuitele logice digitale ar trebui separate cât mai mult posibil | |
10 | Cablare și amplasare PCB | La proiectarea unei plăci cu circuite imprimate multistrat, planul de alimentare trebuie să fie aproape de planul de masă și amplasat sub planul de masă. | |
11 | Cablare și amplasare PCB | La proiectarea unei plăci imprimate multistrat, stratul de cablare trebuie aranjat adiacent întregului plan metalic. | |
12 | Cablare și amplasare PCB | Când se proiectează o placă imprimată multistrat, se separă circuitul digital de circuitul analogic și, dacă condițiile permit, se aranjează circuitul digital și circuitul analogic în straturi diferite. Dacă trebuie aranjate pe același etaj, remediul se poate realiza prin săparea unor șanțuri, adăugarea de linii de împământare și separarea lor. Sursele de alimentare și de împământare analogice și digitale trebuie separate și nu pot fi amestecate. | |
13 | Cablare și amplasare PCB | Circuitele de ceas și circuitele de înaltă frecvență sunt principalele surse de interferență și radiații. Acestea trebuie amplasate separat și departe de circuitele sensibile. | |
14 | Cablare și amplasare PCB | Acordați atenție distorsiunii formei de undă în timpul transmisiei pe linii lungi | |
15 | Cablare și amplasare PCB | Cea mai bună metodă de a reduce aria buclei surselor de interferență și a circuitelor sensibile este utilizarea perechilor de fire răsucite și ecranate, răsucind împreună linia de semnal și linia de masă (sau bucla de curent) pentru a minimiza distanța dintre semnal și linia de masă (sau bucla de curent). | |
16 | Cablare și amplasare PCB | Măriți distanța dintre linii pentru a minimiza inductanța reciprocă dintre sursa de interferență și linia indusă | |
17 | Cablare și amplasare PCB | Dacă este posibil, linia sursei de interferență și linia indusă trebuie să fie la unghiuri drepte (sau aproape de unghiuri drepte), ceea ce poate reduce considerabil cuplajul dintre cele două linii. | |
18 | Cablare și amplasare PCB | Mărirea distanței dintre linii este cea mai bună metodă de a reduce cuplajul capacitiv | |
19 | Cablare și amplasare PCB | Înainte de cablarea formală, primul punct este clasificarea liniilor. Principala metodă de clasificare se bazează pe nivelul de putere, fiecare nivel de putere de 30dB fiind împărțit în mai multe grupuri. | |
20 | Cablare și amplasare PCB | Cablurile din categorii diferite trebuie grupate și pozate separat. Cablurile din categorii adiacente pot fi, de asemenea, grupate după luarea unor măsuri precum ecranarea sau răsucirea. Distanța minimă dintre cablajele clasificate este de 50~75 mm. | |
21 | Cablare și amplasare PCB | La amplasarea rezistențelor, rezistențele de control al amplificării și rezistențele de polarizare (pull-up și pull-down) ale amplificatorului, circuitele de pull-up și pull-down și redresoare de stabilizare a tensiunii trebuie să fie cât mai aproape de amplificator, dispozitivele active, sursele lor de alimentare și masă pentru a reduce efectele de decuplare (îmbunătățirea timpului de răspuns tranzitoriu). | |
22 | Cablare și amplasare PCB | Condensatoarele de bypass sunt plasate aproape de intrarea de alimentare | |
23 | Cablare și amplasare PCB | Condensatoarele de decuplare sunt plasate la intrarea de alimentare. Cât mai aproape posibil de fiecare circuit integrat | |
24 | Cablare și amplasare PCB | Caracteristicile de bază ale impedanței PCB: Determinată de calitatea cuprului și de aria secțiunii transversale. Mai exact: 1 uncie 0.49 miliohmi/unitate de suprafață | |
25 | Cablare și amplasare PCB | Principii de bază ale cablajului PCB: Măriți distanța dintre trasee pentru a reduce diafonia cuplajului capacitiv; Pozați liniile de alimentare și liniile de împământare în paralel pentru a optimiza capacitatea PCB; Pozați liniile sensibile de înaltă frecvență departe de liniile de alimentare cu zgomot ridicat; Lărgiți liniile de alimentare și liniile de împământare pentru a reduce impedanța liniilor de alimentare și a liniilor de împământare; | |
26 | Cablare și amplasare PCB | Separare: Utilizați separarea fizică pentru a reduce cuplarea dintre diferite tipuri de linii de semnal, în special liniile de alimentare și de împământare. | |
27 | Cablare și amplasare PCB | Decuplare locală: Decuplați sursa de alimentare locală și circuitul integrat. Utilizați un condensator de bypass de mare capacitate între portul de intrare a alimentării și PCB pentru a filtra pulsațiile de joasă frecvență și a îndeplini cerințele de putere în rafale. Utilizați un condensator de decuplare între sursa de alimentare și masa fiecărui circuit integrat. Aceste condensatoare de decuplare ar trebui să fie cât mai aproape de pini posibil. | |
28 | Cablare și amplasare PCB | Separarea cablurilor: Minimizează diafonia și cuplajul de zgomot dintre liniile adiacente de pe același strat al PCB-ului. Folosește specificația 3W pentru a procesa căile de semnal cheie. | |
29 | Cablare și amplasare PCB | Circuite de protecție și de șunt: Utilizați măsuri de protecție a cablurilor de împământare pe ambele capete pentru semnalele cheie și asigurați-vă că ambele capete ale circuitului de protecție sunt împământate. | |
30 | Cablare și amplasare PCB | PCB cu un singur strat: Linia de împământare trebuie să aibă o lățime de cel puțin 1.5 mm, iar modificarea lățimii jumperului și a liniei de împământare trebuie menținută la minimum. | |
31 | Cablare și amplasare PCB | PCB cu strat dublu: Se preferă cablarea cu matrice de puncte/grilă de împământare, iar lățimea trebuie menținută peste 1.5 mm. Sau puneți împământarea pe o parte și semnalul de alimentare pe cealaltă parte. | |
32 | Cablare și amplasare PCB | Inel de protecție: Folosiți firul de împământare pentru a forma un inel care să cuprindă logica de protecție pentru izolare | |
33 | Cablare și amplasare PCB | Capacitatea PCB: Capacitatea PCB este generată pe plăcile multistrat datorită stratului subțire de izolație dintre suprafața de alimentare și masă. Avantajele sale sunt răspunsul în frecvență foarte ridicat și inductanța serie scăzută distribuită uniform pe întreaga suprafață sau linie. Este echivalentă cu un condensator de decuplare distribuit uniform pe întreaga placă. | |
34 | Cablare și amplasare PCB | Circuite de mare viteză și circuite de mică viteză: circuitele de mare viteză ar trebui să fie aproape de planul de masă, iar circuitele de mică viteză ar trebui să fie aproape de planul de putere. | |
35 | Cablare și amplasare PCB | Direcțiile de rutare ale straturilor adiacente sunt structuri ortogonale, evitând rutarea diferitelor linii de semnal în aceeași direcție pe straturile adiacente pentru a reduce diafonia inutilă între straturi; atunci când această situație este dificil de evitat din cauza limitărilor structurii plăcii (cum ar fi unele plăci de bază), în special atunci când rata semnalului este mare, se ia în considerare utilizarea planurilor de masă pentru a izola fiecare strat de cablare și utilizarea liniilor de semnal de masă pentru a izola fiecare linie de semnal; | |
36 | Cablare și amplasare PCB | Un capăt al cablurilor nu este lăsat să plutească în aer pentru a evita „efectul de antenă”. | |
37 | Cablare și amplasare PCB | Reguli de verificare a potrivirii impedanței: Lățimea cablurilor aceleiași grile trebuie să fie consistentă. Modificarea lățimii liniei va cauza o impedanță caracteristică inegală a liniei. Când viteza de transmisie este mare, va apărea reflexie. Această situație trebuie evitată în proiectare. În anumite condiții, poate fi imposibil să se evite modificarea lățimii liniei, iar lungimea efectivă a părții inconsistente din mijloc trebuie redusă la minimum. | |
38 | Cablare și amplasare PCB | Preveniți formarea de auto-bucle între diferite straturi ale liniilor de semnal, ceea ce va cauza interferențe cu radiațiile. | |
39 | Cablare și amplasare PCB | Regula liniilor scurte: Păstrați cablajul cât mai scurt posibil, în special pentru liniile de semnal importante, cum ar fi liniile de ceas, și asigurați-vă că plasați oscilatoarele acestora foarte aproape de dispozitiv. | |
40 | Cablare și amplasare PCB | Reguli de teșire: Proiectarea PCB-urilor trebuie să evite unghiurile ascuțite și unghiurile drepte, care vor cauza radiații inutile și performanțe slabe ale procesului. Unghiul dintre toate liniile trebuie să fie mai mare de 135 de grade. | |
41 | Cablare și amplasare PCB | Firele de la placa condensatorului de filtrare la placa de conectare trebuie conectate cu fire cu grosimea de 0.3 mm, iar lungimea de interconectare trebuie să fie ≤1.27 mm. | |
42 | Cablare și amplasare PCB | În general, partea de înaltă frecvență este setată la interfață pentru a reduce lungimea cablurilor. În același timp, trebuie luată în considerare și divizarea planului de masă de înaltă/joasă frecvență. De obicei, masa celor două este împărțită și apoi conectată într-un singur punct la interfață. | |
43 | Cablare și amplasare PCB | Pentru zonele cu fire dense, trebuie avută grijă să se evite conectarea zonelor scobite ale straturilor de alimentare și de masă între ele, divizând astfel stratul plan și distrugând integritatea stratului plan, ceea ce la rândul său crește aria buclei liniei de semnal din stratul de masă. | |
44 | Cablare și amplasare PCB | Principiul proiecției straturilor de alimentare fără suprapunere: Pentru plăcile PCB cu mai mult de două straturi (inclusiv), diferitele straturi de alimentare ar trebui să evite suprapunerea în spațiu, în principal pentru a reduce interferențele dintre diferite surse de alimentare, în special între sursele de alimentare cu diferențe mari de tensiune. Problema suprapunerii planurilor de alimentare trebuie evitată. Dacă este dificil de evitat, luați în considerare utilizarea unui strat de împământare la mijloc. | |
45 | Cablare și amplasare PCB | Regula celor 3W: Pentru a reduce diafonia dintre linii, spațierea dintre linii trebuie să fie suficient de mare. Când distanța dintre centrele liniilor este de cel puțin 3 ori lățimea liniei, se poate împiedica interferența între 70% din câmpurile electrice. Dacă 98% din câmpurile electrice nu interferează între ele, se poate utiliza regula celor 10W. | |
46 | Cablare și amplasare PCB | Regula celor 20H: Luând un H (grosimea dielectricului dintre sursa de alimentare și pământ) ca unitate, dacă contracția internă este de 20H, 70% din câmpul electric poate fi limitat la marginea pământului, iar dacă contracția internă este de 1000H, 98% din câmpul electric poate fi limitat. | |
47 | Cablare și amplasare PCB | Regula 50-50: regula pentru selectarea numărului de straturi ale unei plăci de circuit imprimat, adică dacă frecvența de ceas atinge 5 MHz sau timpul de creștere a impulsului este mai mic de 5 ns, placa PCB trebuie să utilizeze o placă multistrat. Dacă se utilizează o placă cu două straturi, cel mai bine este să se utilizeze o parte a plăcii de circuit imprimat ca plan de masă complet. | |
48 | Cablare și amplasare PCB | Criterii de partiționare a PCB-ului cu semnal mixt: 1 Partiționarea PCB-ului în părți analogice și digitale independente; 2 Plasarea convertorului A/D pe partiție; 3 Nu împărțiți masa, setați o masă unificată sub părțile analogice și digitale ale plăcii de circuit; 4 În toate straturile plăcii de circuit, semnalele digitale pot fi rutate doar în partea digitală a plăcii de circuit, iar semnalele analogice pot fi rutate doar în partea analogică a plăcii de circuit; 5 Realizarea segmentării sursei de alimentare analogice și a sursei de alimentare digitale; 6 Rutarea nu poate traversa spațiul dintre suprafețele sursei de alimentare separate; 7 Linia de semnal care trebuie să traverseze spațiul dintre sursele de alimentare separate trebuie să fie amplasată pe stratul de cablare, lângă suprafața mare de masă; 8 Analizarea traseului și metodei reale de returnare a curentului de masă; | |
49 | Cablare și amplasare PCB | Plăcile multistrat reprezintă măsuri de proiectare pentru protecția EMC la nivel de placă mai bune și sunt recomandate. | |
50 | Cablare și amplasare PCB | Circuitul de semnal și circuitul de alimentare au propriile fire de împământare independente și, în final, sunt legate la pământ într-un punct. Cele două nu ar trebui să aibă un fir de împământare comun. | |
51 | Cablare și amplasare PCB | Firul de împământare pentru returul semnalului utilizează o buclă de împământare independentă cu impedanță redusă, iar șasiul sau cadrul structural nu pot fi utilizate ca buclă. | |
52 | Cablare și amplasare PCB | Când echipamentul de unde medii și scurte este conectat la pământ, firul de împământare <1/4λ; dacă cerința nu poate fi îndeplinită, firul de împământare nu poate fi un multiplu impar de 1/4λ. | |
53 | Cablare și amplasare PCB | Cablurile de împământare ale semnalelor puternice și slabe trebuie aranjate separat, iar fiecare trebuie conectat la rețeaua de împământare într-un singur punct. | |
54 | Cablare și amplasare PCB | În general, echipamentul ar trebui să aibă cel puțin trei fire de împământare separate: unul este firul de împământare al circuitului de nivel scăzut (numit fir de împământare pentru semnal), unul este firul de împământare pentru releu, motor și circuitul de nivel înalt (numit fir de împământare pentru interferență sau fir de împământare pentru zgomot); celălalt este atunci când echipamentul utilizează curent alternativ, firul de împământare de siguranță al sursei de alimentare trebuie conectat la firul de împământare al șasiului, șasiul și cutia de prize sunt izolate, dar cele două sunt identice într-un punct și, în final, toate firele de împământare sunt adunate într-un singur punct pentru împământare. Circuitul întrerupătorului de circuit este împământat într-un singur punct la punctul de curent maxim. Când f<1MHz, un punct este împământat; când f>10MHz, mai multe puncte sunt împământate; când 1MHz... | |
55 | Cablare și amplasare PCB | Instrucțiuni pentru evitarea buclelor de împământare: Liniile electrice trebuie pozate paralel cu linia de împământare. | |
56 | Cablare și amplasare PCB | Radiatorul trebuie conectat la împământarea de alimentare, la împământarea de ecranare sau la împământarea de protecție din placa unică (se preferă împământarea de ecranare sau de protecție) pentru a reduce interferențele radiațiilor. | |
57 | Cablare și amplasare PCB | Masa digitală și masa analogică sunt separate, iar linia de masă este lărgită | |
58 | Cablare și amplasare PCB | Când combinați viteze mari, medii și mici, acordați atenție diferitelor zone de aspect. | |
59 | Cablare și amplasare PCB | Linie specializată de zero volți, lățime de rutare a liniei electrice ≥1 mm | |
60 | Cablare și amplasare PCB | Linia de alimentare și linia de împământare trebuie să fie cât mai apropiate posibil, iar alimentarea și împământarea pe întreaga placă de circuit imprimat trebuie distribuite într-o formă de „puț” pentru a echilibra curentul liniei de distribuție. | |
61 | Cablare și amplasare PCB | Scrieți linia sursei de interferență și linia detectată la unghiuri drepte cât mai mult posibil | |
62 | Cablare și amplasare PCB | Clasificați după putere, firele din diferite categorii trebuie grupate separat, iar distanța dintre fasciculele de fire pozate separat trebuie să fie de 50-75 mm. | |
63 | Cablare și amplasare PCB | În situații cu solicitare mare, conductorul interior trebuie prevăzut cu o înfășurare completă la 360° și trebuie utilizat un conector coaxial pentru a asigura integritatea ecranării câmpului electric. | |
64 | Cablare și amplasare PCB | Placă multistrat: Stratul de alimentare și stratul de masă ar trebui să fie adiacente. Semnalele de mare viteză ar trebui plasate aproape de planul de masă, iar semnalele necritice ar trebui plasate aproape de planul de alimentare. | |
65 | Cablare și amplasare PCB | Sursă de alimentare: Când circuitul necesită mai multe surse de alimentare, separați fiecare sursă de alimentare cu împământare. | |
66 | Cablare și amplasare PCB | Via: Când se utilizează semnale de mare viteză, via-urile generează o inductanță de 1-4nH și o capacitate de 0.3-0.8pF. Prin urmare, via-urile canalelor de mare viteză ar trebui să fie cât mai mici posibil. Asigurați-vă că numărul de via-uri pentru liniile paralele de mare viteză este consistent. | |
67 | Cablare și amplasare PCB | Mut: Evitați utilizarea muturilor în linii de semnal de înaltă frecvență și sensibile | |
68 | Cablare și amplasare PCB | Aranjament semnal stea: Evitați utilizarea în linii de semnal de mare viteză și sensibile | |
69 | Cablare și amplasare PCB | Aranjamentul semnalului radiant: evitați utilizarea pentru linii de mare viteză și sensibile, mențineți lățimea căii semnalului neschimbată și nu faceți ca canalele care trec prin planul de alimentare și pământ să fie prea dense. | |
70 | Cablare și amplasare PCB | Zona buclei de masă: Menținerea aproape una de cealaltă a traseului semnalului și a liniei de retur la masă va ajuta la minimizarea buclei de masă | |
71 | Cablare și amplasare PCB | În general, circuitul de ceas este amplasat în centrul plăcii PCB sau într-o poziție bine împământată, astfel încât ceasul să fie cât mai aproape de microprocesor, iar firele să fie menținute cât mai scurte posibil, în timp ce oscilatorul cu cristale de cuarț este împământat doar la carcasă. | |
72 | Cablare și amplasare PCB | Pentru a spori și mai mult fiabilitatea circuitului de ceas, zona ceasului poate fi închisă și izolată cu o linie de împământare, iar zona de împământare de sub oscilatorul cu cristal poate fi mărită pentru a evita amplasarea altor linii de semnal; | |
73 | Cablare și amplasare PCB | Principiul amplasării componentelor este de a separa partea circuitului analogic de cea digitală, de a separa circuitul de mare viteză de cel de viteză mică, de a separa circuitul de mare putere de cel de semnal mic, de a separa componenta de zgomot de cea non-zgomot și, în același timp, de a încerca scurtarea firelor dintre componente pentru a minimiza cuplajul interferențial dintre ele. | |
74 | Cablare și amplasare PCB | Placa de circuit este împărțită în zone în funcție de funcție, iar firele de împământare ale fiecărui circuit de zonă sunt conectate în paralel și împământate într-un singur punct. Când există mai multe unități de circuit pe placa de circuit, fiecare unitate trebuie să aibă o linie de împământare independentă, iar fiecare unitate trebuie conectată la împământarea comună într-un punct centralizat. Plăcile cu o singură față și cu două fețe utilizează o sursă de alimentare cu un singur punct și o împământare cu un singur punct. | |
75 | Cablare și amplasare PCB | Liniile de semnal importante trebuie să fie cât mai scurte și groase posibil, iar pe ambele părți trebuie adăugată o împământare de protecție. Când semnalul trebuie condus în exterior, acesta trebuie condus printr-un cablu plat, iar relația „linie de împământare-semnal-linie de împământare” trebuie utilizată la distanță. | |
76 | Cablare și amplasare PCB | Circuitele de interfață I/O și circuitele de alimentare trebuie să fie cât mai aproape de marginea plăcii imprimate. | |
77 | Cablare și amplasare PCB | Pe lângă circuitul de ceas, încercați să evitați rutarea sub dispozitive și circuite sensibile la zgomot. | |
78 | Cablare și amplasare PCB | Când placa de circuite imprimate are interfețe de date de mare viteză, cum ar fi PCI și ISA, este necesar să se acorde atenție amplasării graduale a plăcii de circuit în funcție de frecvența semnalului, adică, începând de la interfața slotului, circuitul de înaltă frecvență, circuitul de medie frecvență și circuitul de joasă frecvență sunt dispuse secvențial, astfel încât circuitul predispus la interferențe să fie departe de interfața de date. | |
79 | Cablare și amplasare PCB | Cu cât cablul de semnal de pe circuitul imprimat este mai scurt, cu atât mai bine. Cel mai lung nu trebuie să depășească 25 cm, iar numărul de fire de contact trebuie să fie cât mai mic posibil. | |
80 | Cablare și amplasare PCB | Când linia de semnal trebuie să se rotească, utilizați cabluri cu linie pliată la 45 de grade sau în arc, evitați utilizarea liniei pliate la 90 de grade, pentru a reduce reflexia semnalelor de înaltă frecvență. | |
81 | Cablare și amplasare PCB | Evitați pliurile de 90 de grade la cablare pentru a reduce emisia de zgomot de înaltă frecvență | |
82 | Cablare și amplasare PCB | Acordați atenție cablajului oscilatorului cu cristal. Mențineți pinii oscilatorului cu cristal și ai microcontrolerului cât mai aproape posibil, izolați zona ceasului cu un fir de împământare și legați la masă și fixați carcasa oscilatorului cu cristal. | |
83 | Cablare și amplasare PCB | Separarea rezonabilă a plăcii de circuit, cum ar fi semnalele puternice și slabe, semnalele digitale și analogice. Păstrați sursele de interferență (cum ar fi motoarele, releele) și componentele sensibile (cum ar fi microcontrolerele) cât mai departe posibil. | |
84 | Cablare și amplasare PCB | Izolați zona digitală de zona analogică cu firul de împământare, separați împământarea digitală de împământarea analogică și, în final, conectați-o la împământarea alimentării într-un punct. Cablajul circuitelor A/D și D/A respectă, de asemenea, acest principiu. Producătorul a luat în considerare această cerință la alocarea pinilor pentru circuitele A/D și D/A. | |
85 | Cablare și amplasare PCB | Firele de împământare ale microcontrolerului și ale dispozitivelor de mare putere trebuie legate la masă separat pentru a reduce interferențele reciproce. Dispozitivele de mare putere trebuie plasate pe marginea plăcii de circuit cât mai mult posibil. | |
86 | Cablare și amplasare PCB | La cablare, minimizați aria buclei pentru a reduce zgomotul inductiv. | |
87 | Cablare și amplasare PCB | La cablare, linia de alimentare și linia de împământare trebuie să fie cât mai groase posibil. Pe lângă reducerea căderii de tensiune, este mai important să se reducă zgomotul de cuplare. | |
88 | Cablare și amplasare PCB | Dispozitivele IC ar trebui lipite direct pe placa de circuit cât mai mult posibil, iar soclurile IC ar trebui utilizate mai puțin. | |
89 | Cablare și amplasare PCB | Punctul de referință ar trebui, în general, să fie setat la intersecția liniilor de margine stângă și inferioară (sau la intersecția liniilor de extensie) sau la primul pad de pe conectorul plăcii de circuit imprimat. | |
90 | Cablare și amplasare PCB | Se recomandă o grilă de 25 mil pentru machetare | |
91 | Cablare și amplasare PCB | Conexiunea totală este cât mai scurtă posibil, iar linia de semnal cheie este cea mai scurtă | |
92 | Cablare și amplasare PCB | Componentele de același tip ar trebui să fie consistente în direcția X sau Y. Componentele discrete polare de același tip ar trebui, de asemenea, să se străduiască să fie consistente în direcția X sau Y pentru a facilita producția și depanarea; | |
93 | Cablare și amplasare PCB | Amplasarea componentelor ar trebui să fie convenabilă pentru depanare și întreținere. Componentele mici nu pot fi plasate lângă componente mari. Ar trebui să existe suficient spațiu în jurul componentelor care trebuie depanate. Ar trebui să existe suficient spațiu pentru încălzirea componentelor, pentru a facilita disiparea căldurii. Termistoarele ar trebui ținute departe de componentele de încălzire. | |
94 | Cablare și amplasare PCB | Distanța dintre componentele duble în linie trebuie să fie >2 mm. Distanța dintre BGA și componentele adiacente trebuie să fie >5 mm. Distanța dintre componentele SMD mici, cum ar fi rezistențele și condensatoarele, trebuie să fie >0.7 mm. Partea exterioară a pad-ului componentei SMD și partea exterioară a pad-ului componentei plug-in adiacente trebuie să fie >2 mm. Componentele plug-in nu pot fi plasate la o distanță mai mică de 5 mm în jurul componentei de sertizare. Componentele plug-in nu pot fi plasate la o distanță mai mică de 5 mm în jurul suprafeței de sudură. | |
95 | Cablare și amplasare PCB | Condensatorul de decuplare al circuitului integrat ar trebui să fie cât mai aproape de pinul de alimentare al cipului, cu frecvența înaltă cea mai apropiată ca principiu. Faceți bucla dintre acesta și sursa de alimentare și masă cât mai scurtă posibil. | |
96 | Cablare și amplasare PCB | Condensatoarele de bypass ar trebui să fie distribuite uniform în jurul circuitului integrat. | |
97 | Cablare și amplasare PCB | La amplasarea componentelor, componentele care utilizează aceeași sursă de alimentare ar trebui plasate cât mai mult posibil împreună, pentru a facilita o viitoare separare a surselor de alimentare. | |
98 | Cablare și amplasare PCB | Plasarea rezistențelor și condensatoarelor în scopul adaptării impedanței trebuie aranjată în mod rezonabil în funcție de proprietățile lor. | |
99 | Cablare și amplasare PCB | Dispunerea condensatoarelor și rezistențelor de adaptare trebuie să fie clar diferențiată. Pentru adaptarea terminalelor mai multor sarcini, acestea trebuie plasate la capătul cel mai îndepărtat al semnalului pentru adaptare. | |
100 | Cablare și amplasare PCB | La aranjarea rezistenței de potrivire, aceasta ar trebui să fie aproape de capătul de acționare al semnalului, iar distanța nu trebuie, în general, să depășească 500 mil. | |
101 | Cablare și amplasare PCB | Ajustați caracterele. Nu toate caracterele pot fi plasate pe disc. Pentru a vă asigura că informațiile despre caractere pot fi văzute clar după asamblare, toate caracterele trebuie să fie consecvente în direcția X sau Y. Dimensiunea caracterelor și a serigrafiei trebuie să fie uniformă. | |
102 | Cablare și amplasare PCB | Liniile de semnal cheie sunt prioritizate: sursa de alimentare, semnalele analogice mici, semnalele de mare viteză, semnalele de ceas și semnalele de sincronizare sunt prioritizate pentru cablare; | |
103 | Cablare și amplasare PCB | Regula minimă a buclei: adică, aria buclei formate de linia de semnal și bucla sa trebuie să fie cât mai mică posibil. Cu cât aria buclei este mai mică, cu atât radiațiile externe sunt mai mici și interferențele externe sunt mai puține. În proiectarea plăcilor cu strat dublu, atunci când se lasă suficient spațiu pentru sursa de alimentare, partea rămasă trebuie umplută cu masă de referință și trebuie adăugate câteva fire de acces necesare pentru a conecta eficient semnalele dublu-verso. Pentru unele semnale cheie, izolarea la masă trebuie utilizată pe cât posibil. Pentru unele modele cu frecvențe mai mari, trebuie luate în considerare în mod special alte bucle de semnal planare. Se recomandă utilizarea plăcilor multistrat. | |
104 | Cablare și amplasare PCB | Regula pentru cel mai scurt cablu de împământare: Încercați să scurtați și să îngroșați cablul de împământare (în special pentru circuitele de înaltă frecvență). Pentru circuitele care funcționează la niveluri diferite, nu se pot utiliza cabluri lungi de împământare comune. | |
105 | Cablare și amplasare PCB | Dacă circuitul intern urmează să fie conectat la carcasa metalică, trebuie utilizată o împământare într-un singur punct pentru a preveni curgerea curentului de descărcare prin circuitul intern. | |
106 | Cablare și amplasare PCB | Componentele sensibile la interferențe electromagnetice trebuie ecranate pentru a fi izolate de componentele sau liniile care pot genera interferențe electromagnetice. Dacă astfel de linii trebuie să treacă pe lângă componente, acestea trebuie utilizate la un unghi de 90°. | |
107 | Cablare și amplasare PCB | Stratul de cablare trebuie aranjat adiacent întregului plan metalic. Această aranjare are rolul de a produce efectul de anulare a fluxului. | |
108 | Cablare și amplasare PCB | Între punctele de împământare se formează multe bucle. Diametrul acestor bucle (sau distanța dintre punctele de împământare) trebuie să fie mai mic de 1/20 din lungimea de undă cu cea mai mare frecvență. | |
109 | Cablare și amplasare PCB | Linia de alimentare și linia de împământare a unei plăci cu o singură față sau cu două fețe ar trebui să fie cât mai apropiate posibil. Cea mai bună metodă este de a așeza linia de alimentare pe o parte a plăcii imprimate și linia de împământare pe cealaltă parte a plăcii imprimate, suprapunându-se una peste alta, ceea ce va reduce la minimum impedanța sursei de alimentare. | |
110 | Cablare și amplasare PCB | Traseul semnalului (în special al semnalelor de înaltă frecvență) trebuie să fie cât mai scurt posibil | |
111 | Cablare și amplasare PCB | Distanța dintre cei doi conductori trebuie să respecte prevederile specificațiilor de proiectare a siguranței electrice, iar diferența de tensiune nu trebuie să depășească tensiunea de străpungere a aerului și a mediului izolant dintre aceștia, altfel se va produce un arc electric. În intervalul de timp de la 0.7 ns la 10 ns, curentul arcului va ajunge la zeci de A, uneori chiar mai mult de 100 de amperi. Arcul va continua până când cei doi conductori se ating și se scurtcircuitează sau curentul este prea mic pentru a menține arcul. Exemple de posibile arcuri electrice cu vârfuri includ mâinile sau obiectele metalice, așa că fiți atenți să le identificați în timpul proiectării. | |
112 | Cablare și amplasare PCB | Adăugați un plan de masă aproape de placa cu două fețe și conectați planul de masă la punctul de masă de pe circuit la cea mai scurtă distanță. | |
113 | Rutare și amplasare PCB | Asigurați-vă că fiecare punct de intrare a cablului se află la o distanță de maximum 40 mm (1.6 inci) de solul șasiului. | |
114 | Rutare și amplasare PCB | Conectați atât carcasa conectorului, cât și carcasa metalică a comutatorului la împământarea șasiului. | |
115 | Rutare și amplasare PCB | Plasați un inel de protecție conductiv lat în jurul tastaturii cu membrană și conectați perimetrul exterior al inelului la carcasa metalică sau cel puțin la carcasa metalică la cele patru colțuri. Nu conectați inelul de protecție la împământarea PCB-ului. | |
116 | Cablare și amplasare PCB | Utilizați PCB multistrat: Comparativ cu PCB-ul cu două fețe, planul de masă și planul de putere și distanța strânsă dintre liniile de semnal și liniile de masă pot reduce impedanța de mod comun și cuplajul inductiv la 1/10 până la 1/100 față de un PCB cu două fețe. Încercați să plasați fiecare strat de semnal aproape de un strat de putere sau de un strat de masă. | |
117 | Rutare și amplasare PCB | Pentru PCB-uri de mare densitate cu componente atât pe suprafața superioară, cât și pe cea inferioară, conexiuni foarte scurte și multe umpluturi, utilizați trasee de strat interior. Majoritatea traseelor de semnal și a planurilor de alimentare și de masă se află pe straturile interioare, acționând astfel ca o cușcă Faraday cu ecranare. | |
118 | Rutare și amplasare PCB | Plasați toți conectorii pe o parte a plăcii ori de câte ori este posibil. | |
119 | Cablare și amplasare PCB | Plasați o împământare lată a șasiului sau o împământare poligonală pe toate straturile PCB de sub conectorii care ies din șasiu (care sunt ușor afectați direct de ESD) și conectați-le împreună cu fire de contact la fiecare aproximativ 13 mm. | |
120 | Cablare și amplasare PCB | La asamblarea PCB-ului, nu aplicați lipire pe plăcuțele orificiilor de montare de pe straturile superioare sau inferioare. Folosiți șuruburi cu șaibe încorporate pentru a obține un contact strâns între PCB și carcasa/ecranul metalic sau suportul de pe planul de masă. | |
121 | Cablare și amplasare PCB | Între împământarea șasiului și împământarea circuitului pe fiecare strat, setați aceeași „Zonă de izolare”; dacă este posibil, mențineți distanța la 0.64 mm (0.025 inci). | |
122 | Cablare și amplasare PCB | Setați o împământare inelară în jurul circuitului pentru a preveni interferențele ESD: 1 Plasați o cale de împământare inelară în jurul întregii plăci de circuit; 2 Lățimea împământării inelare pentru toate straturile este >2.5 mm (0.1 inch); 3 Utilizați fire de contact pentru a conecta împământarea inelară la fiecare 13 mm (0.5 inch); 4 Conectați împământarea inelară la împământarea comună a circuitului multistrat; 5 Pentru plăcile cu două fețe instalate într-un șasiu metalic sau un dispozitiv de ecranare, împământarea inelară trebuie conectată la împământarea comună a circuitului; 6 Pentru circuitele cu două fețe neecranate, împământarea inelară este conectată la împământarea șasiului. Nu se aplică rezistență la lipire pe împământarea inelară, astfel încât împământarea inelară să poată acționa ca o bară de descărcare ESD. Un spațiu de cel puțin 0.5 mm lățime (0.020 inch) este plasat undeva pe împământarea inelară (toate straturile) pentru a evita formarea unei bucle de împământare mari; 7 Dacă placa de circuit nu va fi plasată într-o carcasă metalică sau într-un dispozitiv de ecranare, nu trebuie aplicată rezistență la lipire pe firele de împământare superioare și inferioare ale carcasei plăcii de circuit, astfel încât acestea să poată acționa ca bare de descărcare pentru arcurile ESD. | |
123 | Cablare și amplasare PCB | În zona care poate fi afectată direct de ESD, trebuie amplasată o linie de împământare lângă fiecare linie de semnal. | |
124 | Cablare și amplasare PCB | Circuitele susceptibile la ESD ar trebui plasate în mijlocul PCB-ului pentru a reduce posibilitatea de a fi atinse. | |
125 | Cablare și amplasare PCB | Când lungimea liniei de semnal este mai mare de 300 mm (12 inci), trebuie pozată o linie de împământare în paralel. | |
126 | Cablare și amplasare PCB | Criterii de conectare pentru găurile de montare: pot fi conectate la masa comună a circuitului sau izolate de aceasta. 1. Când suportul metalic trebuie utilizat cu un dispozitiv de ecranare metalic sau cu o carcasă, trebuie utilizată o rezistență de 0Ω pentru a realiza conexiunea. 2. Determinați dimensiunea găurii de montare pentru a obține o instalare fiabilă a suportului metalic sau plastic. Folosiți pad-uri mari pe straturile superioare și inferioare ale găurii de montare. Nu utilizați rezistență la lipire pe pad-ul inferior și asigurați-vă că pad-ul inferior nu este lipit folosind procesul de lipire în val. | |
127 | Cablare și amplasare PCB | Este interzisă amplasarea în paralel a liniilor de semnal protejate și a liniilor de semnal neprotejate. | |
128 | Cablare și amplasare PCB | Regulile de cablare pentru liniile de semnal de resetare, întrerupere și control: 1. Utilizați filtrare de înaltă frecvență; 2. Păstrați distanța față de circuitele de intrare și ieșire; 3. Păstrați distanța față de marginea plăcii de circuit. | |
129 | Cablare și amplasare PCB | Placa de circuit din șasiu nu este instalată în poziția de deschidere sau în îmbinare internă. | |
130 | Cablare și amplasare PCB | Placa de circuit cea mai sensibilă la electricitatea statică este plasată în mijloc, unde nu este ușor atinsă de oameni; dispozitivul sensibil la electricitatea statică este plasat în mijlocul plăcii de circuit, unde nu este ușor atins de oameni. | |
131 | Cablare și amplasare PCB | Criterii de legare între două blocuri metalice: 1. Banda de lipire solidă este mai bună decât banda de lipire țesută; 2. Zona de lipire nu este umedă sau îmbibată cu apă; 3. Utilizați mai mulți conductori pentru a conecta planurile de masă sau grilele de masă ale tuturor plăcilor de circuit din șasiu; 4. Asigurați-vă că lățimea punctului de lipire și a garniturii este mai mare de 5 mm. | |
132 | Circuit Design | Cuplarea piciorului filtrului de semnal: Pentru fiecare sursă de alimentare a amplificatorului analogic, trebuie adăugat un condensator de decuplare între conexiunea cea mai apropiată de circuit și amplificator. Pentru circuitele integrate digitale, condensatoarele de decuplare sunt adăugate în grupuri. Instalați un bypass al condensatorului pe periile motoarelor și generatoarelor, conectați filtrele RC în serie pe fiecare ramură a înfășurării și adăugați filtrare trece-jos la intrarea sursei de alimentare pentru a suprima interferențele. Filtrul trebuie instalat cât mai aproape posibil de dispozitivul care este filtrat și utilizați cabluri scurte, ecranate, ca mediu de cuplare. Toate filtrele trebuie ecranate, iar cablurile de intrare și de ieșire trebuie izolate. | |
133 | Proiectarea circuitului | Fiecare placă funcțională trebuie să specifice cerințele privind intervalul de fluctuație a tensiunii, ondulația, zgomotul, rata de ajustare a sarcinii etc. ale sursei de alimentare. Sursa de alimentare secundară trebuie să îndeplinească cerințele de mai sus atunci când ajunge la placa funcțională după transmisie. | |
134 | Proiectarea circuitului | Circuitul cu caracteristici de sursă de radiații trebuie instalat într-un ecran metalic pentru a minimiza interferențele tranzitorii. | |
135 | Proiectarea circuitului | Adăugați dispozitive de protecție la intrarea cablului | |
136 | Proiectarea circuitului | Fiecare pin de alimentare al circuitului integrat trebuie să adauge condensatoare de bypass (de obicei 104) și condensatoare de netezire (10uF~100uF) la masă. Pinii de alimentare din fiecare colț al circuitului integrat cu suprafață mare trebuie, de asemenea, să adauge condensatoare de bypass și condensatoare de netezire. | |
137 | Proiectarea circuitului | Criterii de nepotrivire a impedanței pentru selectarea filtrului: Pentru sursele de zgomot cu impedanță redusă, filtrul trebuie să aibă impedanță ridicată (inductanță serie mare); pentru sursele de zgomot cu impedanță ridicată, filtrul trebuie să aibă impedanță scăzută (capacitate paralelă mare). | |
138 | Proiectarea circuitului | Carcasa condensatorului, bornele cablurilor auxiliare, polii pozitivi și negativi și plăcile de circuit trebuie să fie complet izolate. | |
139 | Proiectarea circuitului | Conectorul filtrului trebuie să fie bine împământat, iar filtrul cu carcasă metalică folosește împământare de suprafață. | |
140 | Proiectarea circuitului | Toți pinii conectorului filtrului trebuie filtrați | |
141 | Proiectarea circuitului | În proiectarea compatibilității electromagnetice a circuitelor digitale, ar trebui luată în considerare lățimea de bandă determinată de fronturile ascendente și descendente ale impulsurilor digitale în locul frecvenței de repetiție a impulsurilor digitale. Lățimea de bandă proiectată a plăcii de circuit imprimat pentru semnalul digital pătratic este setată la 1/πtr, iar de obicei se ia în considerare înmulțirea de zece ori a acestei lățimi de bandă. | |
142 | Proiectarea circuitului | Folosește declanșatorul RS ca tampon între butonul de control al dispozitivului și circuitul electronic al dispozitivului | |
143 | Proiectarea circuitului | Reducerea impedanței de intrare a liniilor sensibile reduce eficient posibilitatea introducerii interferențelor. | |
144 | Circuit Design | Filtru LC Între sursa de alimentare cu impedanță de ieșire joasă și circuitul digital cu impedanță înaltă, este necesar un filtru LC pentru a asigura adaptarea impedanței buclei. | |
145 | Circuit Design | Filtru LC Între sursa de alimentare cu impedanță de ieșire joasă și circuitul digital cu impedanță înaltă, este necesar un filtru LC pentru a asigura adaptarea impedanței buclei. | |
145 | Circuit Design | Circuit de calibrare a tensiunii: Condensatoarele de decuplare (cum ar fi 0.1 μF) trebuie adăugate la capetele de intrare și ieșire, iar valoarea de selecție a condensatorului de bypass respectă standardul de 10 μF/A. | |
146 | Proiectarea circuitului | Terminarea semnalului: Potrivirea impedanței dintre sursă și destinația unui circuit de înaltă frecvență este foarte importantă. Potrivirea greșită va cauza feedback de semnal și oscilații amortizate. Energia RF excesivă va cauza probleme EMI. În acest moment, este necesar să se ia în considerare utilizarea terminării semnalului. | |
147 | Circuit Design | Circuitul MCU: | |
148 | Proiectarea circuitului | Pentru circuitele integrate de dimensiuni mici cu mai puțin de 10 ieșiri, atunci când frecvența de funcționare este ≤50MHZ, trebuie conectat cel puțin un condensator de filtrare de 0.1µF. Când frecvența de funcționare este ≥50MHZ, fiecare pin de alimentare este echipat cu un condensator de filtrare de 0.1µF; | |
149 | Circuit Design | Pentru circuitele integrate de dimensiuni medii și mari, fiecare pin de alimentare este echipat cu un condensator de filtrare de 0.1 uF. Pentru circuitele cu o redundanță mare a pinilor de alimentare, numărul de condensatoare poate fi calculat și în funcție de numărul de pini de ieșire, iar pentru fiecare 0.1 ieșiri se folosește un condensator de filtrare de 5 uF. | |
150 | Proiectarea circuitului | Pentru zonele fără dispozitive active, se conectează cel puțin un condensator de filtrare de 0.1 uF pentru fiecare 6 cm². | |
151 | Proiectarea circuitului | Pentru circuitele de ultra-înaltă frecvență, fiecare pin de putere este echipat cu un condensator de filtrare de 1000pf. Pentru circuitele cu redundanță mare a pinilor de putere, numărul de condensatoare de potrivire poate fi calculat și în funcție de numărul de pini de ieșire, cu un condensator de filtrare de 1000pf pentru fiecare 5 ieșiri. | |
152 | Proiectarea circuitului | Condensatoarele de înaltă frecvență ar trebui să fie cât mai aproape de pinii de alimentare ai circuitului integrat. | |
153 | Proiectarea circuitului | Cel puțin un condensator de filtrare de 0.1 uF este conectat la fiecare 5 condensatoare de filtrare de înaltă frecvență; | |
154 | Proiectarea circuitului | Cel puțin două condensatoare de filtrare de joasă frecvență de 47uf sunt conectate la fiecare 5 x 10uf; | |
155 | Proiectarea circuitului | Cel puțin un condensator de filtrare de joasă frecvență de 220µF sau 470µF trebuie conectat la fiecare 100 cm²; | |
156 | Proiectarea circuitului | Cel puțin două condensatoare de 220µF sau 470µF ar trebui configurate în jurul fiecărei prize de alimentare a modulului. Dacă spațiul permite, numărul de condensatoare ar trebui crescut corespunzător; | |
157 | Proiectarea circuitului | Criterii de izolare a impulsurilor și a transformatorului: Rețeaua de impulsuri și transformatorul trebuie să fie izolate. Transformatorul poate fi conectat doar la rețeaua de impulsuri de decuplare, iar linia de conectare este cât mai scurtă posibil. | |
158 | Circuit Design | În timpul procesului de deschidere și închidere a întrerupătoarelor și închidetoarelor, pentru a preveni interferențele arcului, se pot conecta rețele RC simple și rețele inductive, iar la aceste circuite se poate adăuga un redresor de înaltă rezistență sau o rezistență de sarcină. Dacă acest lucru nu funcționează, conductoarele de intrare și ieșire pot fi ecranate. În plus, la aceste circuite se pot conecta condensatoare cu orificiu de trecere. | |
159 | Proiectarea circuitului | Funcțiile condensatoarelor de decuplare și filtrare trebuie analizate conform schemei circuitului echivalent de înaltă frecvență. | |
160 | Proiectarea circuitului | La introducerea alimentării fiecărei plăci funcționale, trebuie utilizate circuite de filtrare adecvate pentru a filtra cât mai mult posibil zgomotul de mod diferențial și zgomotul de mod comun. Masa de descărcare a zgomotului trebuie separată de masa de lucru, în special de masa de semnal, și se poate lua în considerare și masa de protecție; condensatoarele de decuplare trebuie amplasate la capătul de intrare a alimentării circuitului integrat pentru a îmbunătăți capacitatea anti-interferențe. | |
161 | Proiectarea circuitului | Definiți clar cea mai mare frecvență de funcționare a fiecărei plăci și luați măsurile de ecranare necesare pentru dispozitivele sau componentele cu frecvențe de funcționare peste 160 MHz (sau 200 MHz) pentru a reduce nivelul de interferență a radiațiilor și a îmbunătăți capacitatea lor de a rezista la interferențe. | |
162 | Proiectarea circuitului | Dacă este posibil, adăugați decuplare RC la intrarea liniei de control (pe placa imprimată) pentru a elimina posibilii factori de interferență în timpul transmisiei. | |
163 | Proiectarea circuitului | Folosește declanșatorul RS ca tampon între buton și circuitul electronic | |
164 | Proiectarea circuitului | Folosiți diode cu recuperare rapidă în circuitul secundar de rectificare sau conectați condensatoare cu film de poliester în paralel cu dioda. | |
165 | Proiectarea circuitului | „Trimming” forme de undă de comutare a tranzistoarelor | |
166 | Proiectarea circuitului | Reducerea impedanței de intrare a liniilor sensibile | |
167 | Proiectarea circuitului | Dacă este posibil, utilizați linii echilibrate ca intrare în circuitele sensibile și utilizați capacitatea inerentă de suprimare a modului comun a liniilor echilibrate pentru a depăși interferențele surselor de interferență pe liniile sensibile. | |
168 | Proiectarea circuitului | Împământarea directă a sarcinii este inadecvată | |
169 | Proiectarea circuitului | Rețineți că trebuie adăugate condensatoare de decuplare bypass (de obicei 104) între sursa de alimentare și masă, lângă circuitul integrat. | |
170 | Proiectarea circuitului | Dacă este posibil, utilizați o linie echilibrată ca intrare pentru circuitele sensibile, iar linia echilibrată nu este legată la masă. | |
171 | Proiectarea circuitului | Adăugați o diodă de deconectare la bobina releului pentru a elimina interferența forței electromotoare inverse generată atunci când bobina este deconectată. Adăugarea doar a unei diode de deconectare va întârzia timpul de deconectare al releului. După adăugarea unei diode regulatoare de tensiune, releul poate funcționa de mai multe ori pe unitatea de timp. | |
172 | Proiectarea circuitului | Circuitul de suprimare a scânteilor (de obicei circuit serie RC, rezistența este în general selectată de la câțiva K la zeci de K, condensatorul este selectat de la 0.01 uF) este conectat la ambele capete ale contactului releului pentru a reduce impactul scânteilor electrice. | |
173 | Proiectarea circuitului | Adăugați un circuit de filtrare la motor și asigurați-vă că firele condensatorului și inductorului sunt cât mai scurte posibil. | |
174 | Proiectarea circuitului | Fiecare circuit integrat de pe placa de circuit trebuie conectat în paralel cu un condensator de înaltă frecvență de 0.01 μF ~ 0.1 μF pentru a reduce impactul circuitului integrat asupra sursei de alimentare. Acordați atenție cablajului condensatoarelor de înaltă frecvență. Conexiunea trebuie să fie aproape de capătul sursei de alimentare și cât mai groasă și scurtă posibil. În caz contrar, aceasta este echivalentă cu creșterea rezistenței serie echivalente a condensatorului, ceea ce va afecta efectul de filtrare. | |
175 | Proiectarea circuitului | Circuitul de suprimare RC este conectat la ambele capete ale tiristorului pentru a reduce zgomotul generat de tiristor (acest zgomot poate defecta tiristorul atunci când este grav) | |
176 | Proiectarea circuitului | Multe microcontrolere sunt foarte sensibile la zgomotul sursei de alimentare. Este necesar să se adauge un circuit de filtrare sau un regulator de tensiune la sursa de alimentare a microcontrolerului pentru a reduce interferența zgomotului sursei de alimentare asupra microcontrolerului. De exemplu, se poate forma un circuit de filtrare în formă de π folosind perle magnetice și condensatoare. Desigur, se pot utiliza și rezistențe de 100Ω în locul perlelor magnetice atunci când condițiile nu sunt ridicate. | |
177 | Proiectarea circuitului | Dacă portul I/O al microcontrolerului este utilizat pentru a controla dispozitive de zgomot, cum ar fi motoarele, trebuie adăugată izolație între portul I/O și sursa de zgomot (adăugați un circuit de filtrare în formă de π). Pentru a controla dispozitivele de zgomot, cum ar fi motoarele, trebuie adăugată izolație între portul I/O și sursa de zgomot (adăugați un circuit de filtrare în formă de π). | |
178 | Proiectarea circuitului | Utilizarea componentelor anti-interferențe, cum ar fi perlele magnetice, inelele magnetice, filtrele de alimentare și capacele de ecranare în locuri cheie, cum ar fi porturile I/O ale microcontrolerelor, liniile de alimentare și liniile de conectare ale plăcii de circuit, poate îmbunătăți semnificativ performanța anti-interferențe a circuitului. | |
179 | Proiectarea circuitului | Pentru porturile I/O inactive ale microcontrolerului, nu le lăsați flotante, ci conectați-le la masă sau la sursa de alimentare. Terminalele inactive ale altor circuite integrate sunt conectate la masă sau la alimentare fără a modifica logica sistemului. | |
180 | Proiectarea circuitului | Utilizarea circuitelor de monitorizare a puterii și de tip watchdog pentru microcontrolere, cum ar fi: IMP809, IMP706, IMP813, X25043, X25045 etc., poate îmbunătăți considerabil performanța anti-interferențe a întregului circuit. | |
181 | Proiectarea circuitului | Sub premisa că viteza poate îndeplini cerințele, încercați să reduceți oscilatorul de cristal al microcontrolerului și să alegeți un circuit digital de viteză redusă. | |
182 | Proiectarea circuitului | Dacă este posibil, adăugați filtre RC low-pass sau componente de suprimare a EMI (cum ar fi perle magnetice, filtre de semnal etc.) la interfața plăcii PCB pentru a elimina interferențele de la firele de conectare; dar aveți grijă să nu afectați transmiterea semnalelor utile. | |
183 | Proiectarea circuitului | Când conectați ieșirea de ceas, nu utilizați o conexiune serială directă la mai multe componente (numită conexiune în lanț); în schimb, furnizați semnale de ceas direct către mai multe alte componente prin intermediul bufferului. | |
184 | Circuit Design | Extindeți marginea tastaturii cu membrană cu 12 mm dincolo de linia metalică sau utilizați decupaje din plastic pentru a mări lungimea traseului. | |
185 | Circuit Design | Aproape de conector, conectați semnalul de pe conector la împământarea șasiului conectorului folosind un filtru LC sau un filtru cu condensator cu perle. | |
186 | Circuit Design | Adăugați o perlă magnetică între masa șasiului și masa comună a circuitului. | |
187 | Circuit Design | Sistemul de distribuție a energiei din interiorul echipamentelor electronice este principalul obiectiv al cuplajului inductiv cu arc ESD. Măsurile anti-ESD pentru sistemul de distribuție a energiei sunt: 1 Răsuciți strâns linia de alimentare și linia de retur corespunzătoare împreună; 2 Plasați o perlă magnetică în locul unde fiecare linie de alimentare intră în echipamentul electronic; 3 Plasați un supresor de curent tranzitoriu, un varistor cu oxid metalic (MOV) sau un condensator de înaltă frecvență de 1kV între fiecare pin de alimentare și împământarea șasiului echipamentului electronic; 4 Cel mai bine este să amplasați un plan de alimentare și masă dedicat pe PCB sau o rețea de alimentare și masă compactă și să utilizați un număr mare de condensatoare de bypass și decuplare. | |
188 | Circuit Design | Plasați rezistențe și perle magnetice în serie la capătul receptor. Pentru driverele de cablu care sunt ușor afectate de ESD, puteți plasa, de asemenea, rezistențe sau perle magnetice în serie la capătul de acționare. | |
189 | Circuit Design | Plasați un protector tranzitoriu la capătul receptorului. 1 Folosiți fire scurte și groase (mai puțin de 5 ori lățimea, de preferință mai puțin de 3 ori lățimea) pentru a conecta la masa șasiului. 2 Firele de semnal și de masă care ies din conector trebuie conectate direct la protectorul tranzitoriu înainte de a le conecta la alte părți ale circuitului. | |
190 | Circuit Design | Plasați condensatoarele de filtrare la conector sau la o distanță de maximum 25 mm (1.0 inci) de circuitul receptor. 1 Folosiți fire scurte și groase pentru a conecta la masa șasiului sau la masa circuitului receptor (mai puțin de 5 ori lățimea, de preferință mai puțin de 3 ori lățimea). 2 Firele de semnal și de împământare trebuie conectate mai întâi la condensatoare și apoi la circuitul receptor. | |
191 | Înveliș | Pe un șasiu metalic, diametrul maxim al deschiderii este ≤λ/20, unde λ este lungimea de undă a undei electromagnetice cu cea mai mare frecvență din interiorul și exteriorul mașinii; șasiurile nemetalice sunt considerate neprotejate din punct de vedere al proiectării compatibilității electromagnetice. | |
192 | Caz | Ecranul are cel mai mic număr de cusături; la cusăturile ecranului, metoda de contact prin presiune cu arc în mai multe puncte are o bună continuitate electrică; orificiul de ventilație D<3mm, această deschidere poate preveni eficient scurgerile sau pătrunderile electromagnetice mari; deschiderea ecranului (cum ar fi orificiul de ventilație) este blocată cu o plasă fină de cupru sau alte materiale conductive adecvate; dacă plasa metalică a orificiului de ventilație trebuie îndepărtată frecvent, aceasta poate fi fixată în jurul orificiului cu șuruburi sau bolțuri, dar distanța dintre șuruburi este <25mm pentru a menține contactul continuu al liniei. | |
193 | Caz | Dacă f > 1MHz, orice ecran metalic cu o grosime de 0.5 mm va reduce intensitatea câmpului cu 99%; dacă f > 10MHz, un ecran de cupru de 0.1 mm va reduce intensitatea câmpului cu peste 99%; dacă f > 100MHz, stratul de cupru sau argint de pe suprafața izolatorului este un ecran bun. Trebuie menționat însă că, în cazul carcaselor din plastic, atunci când stratul metalic este pulverizat în interior, procesul de pulverizare internă nu este la standarde, efectul de conducere continuă dintre particulele de acoperire nu este bun, iar impedanța de conducere este mare. Efectele negative ale pulverizării nereușite trebuie luate în serios. | |
194 | Caz | Conexiunea la împământare a întregii mașini nu este acoperită cu vopsea izolatoare. Este necesar să se asigure un contact metalic fiabil cu cablul de împământare pentru a evita modul greșit de a se baza exclusiv pe filetul șuruburilor pentru conectarea la împământare. | |
195 | Caz | Stabiliți o structură de ecranare perfectă, cu o carcasă metalică de ecranare împământată care poate elibera curentul de descărcare la pământ | |
196 | Caz | Stabiliți un mediu rezistent la electrostatice cu o tensiune de străpungere de 20 kV; măsurile de protecție prin creșterea distanței sunt eficiente. | |
197 | Caz | Orice punct accesibil utilizator-operator, inclusiv îmbinări, orificii de ventilație și orificii de montare, metal accesibil neîmpământat, cum ar fi elemente de fixare, întrerupătoare, pârghii și indicatoare, cu o lungime a traseului mai mare de 20 mm între dispozitivul electronic și următoarele: | |
198 | Caz | Folosiți bandă adezivă mylar pentru a acoperi îmbinările și găurile de montare din interiorul șasiului. Aceasta extinde marginile îmbinărilor/găurilor de acces și crește lungimea traseului. | |
199 | Caz | Folosiți capace metalice sau huse de plastic protejate împotriva prafului pentru a acoperi conectorii neutilizați sau rar utilizați. | |
200 | Caz | Folosiți întrerupătoare și joystick-uri cu tije din plastic sau puneți mânere/capace din plastic pe ele pentru a mări lungimea traseului. Evitați mânerele cu șuruburi de fixare metalice. | |
201 | Caz | Montați LED-uri și alte indicatoare în orificiile echipamentelor și acoperiți-le cu bandă adezivă sau capace pentru a extinde marginile orificiilor sau utilizați conducte pentru a mări lungimea traseului. | |
202 | Caz | Rotunjiți marginile și colțurile pieselor metalice care plasează radiatoarele în apropierea îmbinărilor șasiului, a orificiilor de ventilație sau a orificiilor de montare. | |
203 | Caz | În carcasele din plastic, elementele de fixare metalice din apropierea echipamentelor electronice sau neîmpământate nu trebuie să iasă din carcasă. | |
204 | Caz | Picioarele înalte, care țin dispozitivul departe de masă sau podea, pot rezolva problema cuplării ESD indirecte de la masă/podea sau de la suprafața de cuplare orizontală. | |
205 | Caz | Aplicați adeziv sau etanșant în jurul stratului de circuit al tastaturii cu membrană. | |
206 | Caz | Instrucțiuni pentru protejarea îmbinărilor și marginilor carcasei: Îmbinările și marginile sunt esențiale. La îmbinările corpului șasiului, trebuie utilizat silicon de înaltă presiune sau garnituri pentru a obține etanșare, protecție ESD, rezistență la apă și praf. | |
207 | Şasiu | Șasiurile neîmpământate trebuie să aibă o tensiune de străpungere de cel puțin 20 kV (regulile A1 până la A9); pentru șasiurile împământate, echipamentele electronice trebuie să aibă o tensiune de străpungere de cel puțin 1500 V pentru a preveni arcul secundar, iar lungimea traseului trebuie să fie mai mare sau egală cu 2.2 mm. | |
208 | Împrejmuire | Carcasa este fabricată din următoarele materiale de ecranare: tablă metalică; folie de poliester/laminat cu cupru sau folie de poliester/aluminiu; plasă metalică termoformată cu îmbinări sudate; covoraș din fibre metalizate termoformate (nețesute) sau material textil (țesut); acoperire cu argint, cupru sau nichel; pulverizare cu arc de zinc; metalizare în vid; placare fără curent electric; material de umplutură conductiv adăugat la plastic; | |
209 | Împrejmuire | Criterii anti-coroziune electrochimică pentru materialul de ecranare: Potențialul dintre părțile în contact (EMF) <0.75 V. În mediu sărat și umed, potențialul dintre părți trebuie să fie <0.25 V. Dimensiunea părții anodice (pozitive) trebuie să fie mai mare decât cea a părții catodice (negative). | |
210 | Caz | Folosiți material de ecranare cu o lățime a spațiului de peste 5 ori mai mare pentru a se suprapune la îmbinare. | |
211 | Caz | Conexiunile electrice se realizează între ecran și cutie la intervale de 20 mm (0.8 inci) prin sudură, elemente de fixare etc. | |
212 | Caz | Acoperiți golul cu o garnitură, eliminați fanta și asigurați o cale conductivă între goluri. | |
213 | Caz | Evitați colțurile drepte și curbele excesiv de mari ale materialelor de ecranare. | |
214 | Caz | Diafragmă ≤20 mm și lungime fantă ≤20 mm. În aceleași condiții de suprafață a deschiderii, este de preferat să se utilizeze găuri deschise în locul fantelor. | |
215 | Caz | Dacă este posibil, folosiți mai multe deschideri mici în loc de una mare, cu cât mai mult spațiu între ele. | |
216 | Caz | Pentru echipamentele împământate, conectați ecranul la împământarea șasiului acolo unde intră conectorul; pentru echipamentele neîmpământate (cu izolație dublă), conectați ecranul la împământarea comună a circuitului de lângă comutator. | |
217 | Şasiu | Plasați punctul de intrare a cablului cât mai aproape de centrul panoului, nu lângă o margine sau un colț. | |
218 | Şasiu | Aliniați fantele din ecran paralel cu direcția fluxului de curent ESD, nu perpendicular pe aceasta. | |
219 | Caz | Folosiți o tablă metalică cu console metalice la găurile de montare pentru a asigura puncte suplimentare de împământare sau utilizați console din plastic pentru izolație și izolare. | |
220 | Caz | Instalați dispozitive locale de ecranare la nivelul panoului de control și al tastaturii de pe carcasa din plastic pentru a preveni electrostaticitatea: | |
221 | Caz | Locația conectorului de alimentare și a conectorului care duce spre exterior trebuie conectate la masa șasiului sau la masa comună a circuitului. | |
222 | Împrejmuire | Folosiți laminate din folie de poliester/cupru sau folie de poliester/aluminiu în materiale plastice sau utilizați acoperiri conductive sau materiale de umplutură conductive. | |
223 | Împrejmuire | Folosiți un strat subțire de cromat conductiv sau de cromat pe aluminiu, dar nu utilizați anodizarea. | |
224 | Caz | Folosiți material de umplutură conductiv în materiale plastice. Rețineți că piesele turnate au adesea rășină la suprafață, ceea ce face dificilă obținerea unei conexiuni cu rezistență scăzută. | |
225 | Caz | Folosiți un strat subțire de cromat conductiv pe oțel. | |
226 | Şasiu | Asigurați contactul direct între suprafețele metalice curate, în loc să vă bazați pe șuruburi pentru a conecta piesele metalice. | |
227 | Şasiu | Conectați afișajul la ecranul carcasei cu un strat de ecranare (oxid de indiu și staniu, oxid de indiu, oxid de staniu etc.) de-a lungul întregii periferii. | |
228 | Caz | Asigurați o cale antistatică (slab conductivă) către masă în locurile atinse frecvent de operator, cum ar fi bara de spațiu de pe tastatură. | |
229 | Caz | Îngreunați arcul electric al operatorului până la marginea sau colțul plăcii metalice. Descărcarea arcului electric în aceste puncte va cauza mai multe efecte ESD indirecte decât descărcarea arcului electric în centrul plăcii metalice. | |
230 | Altele | Instrucțiuni privind ecranarea și protecția ferestrelor de afișare: 1 Instalați ferestrele de protecție; 2 Partea circuitului extern este conectată la circuitul din interiorul mașinii printr-un dispozitiv de filtrare. | |
231 | Altele | Criterii cheie pentru protecția ferestrelor: | |
232 | Selectarea dispozitivului | Condensatoarele ar trebui să fie condensatoare de tip cip cu inductanță mică de plumb. | |
233 | Selectarea dispozitivului | Condensator de bypass pentru alimentare stabilă, alegeți un condensator electrolitic | |
234 | Selectarea dispozitivului | Condensatoarele de cuplare și stocare a sarcinii de curent alternativ se aleg condensatoare din politetrafluoroetilenă sau alte condensatoare din poliester (polipropilenă, polistiren etc.). | |
235 | Selectarea dispozitivului | Condensatoare ceramice monolitice pentru decuplarea circuitelor de înaltă frecvență | |
236 | Selectarea dispozitivului | Criteriile pentru alegerea condensatoarelor sunt: | |
237 | Selectarea dispozitivului | Condensatoarele electrolitice din aluminiu trebuie evitate în următoarele situații: | |
238 | Selectarea dispozitivului | Conectorii filtrului sunt necesari doar pe șasiurile ecranate | |
239 | Selectarea dispozitivului | La selectarea conectorilor de filtru, pe lângă factorii care trebuie luați în considerare la selectarea conectorilor obișnuiți, trebuie luată în considerare și frecvența de tăiere a filtrului. Atunci când frecvențele semnalelor transmise pe miezurile conectorului sunt diferite, frecvența de tăiere trebuie determinată pe baza semnalului cu cea mai mare frecvență. | |
240 | Selectarea dispozitivului | Ambalajul pentru montare la suprafață este recomandat pe cât posibil | |
241 | Selectarea dispozitivului | Pelicula de carbon este prima opțiune pentru selectarea rezistorului, urmată de pelicula metalică. Atunci când este necesară înfășurarea firului din motive de putere, trebuie luat în considerare efectul inductanței sale. | |
242 | Selectarea dispozitivului | La selectarea condensatoarelor, trebuie reținut că condensatoarele electrolitice din aluminiu și condensatoarele electrolitice din tantal sunt potrivite pentru terminale de joasă frecvență; condensatoarele ceramice sunt potrivite pentru intervalul de frecvență medie (de la KHz la MHz); condensatoarele ceramice și cu mică sunt potrivite pentru circuite de foarte înaltă frecvență și microunde; încercați să utilizați condensatoare cu ESR (rezistență serie echivalentă) scăzut. | |
243 | Selectarea dispozitivului | Condensatoarele de bypass ar trebui să fie condensatoare electrolitice, cu o capacitate de 10-470PF, în funcție în principal de cererea de curent tranzitoriu pe placa PCB. | |
244 | Selectarea dispozitivului | Condensatoarele de decuplare ar trebui să fie condensatoare ceramice, cu o capacitate de 1/100 sau 1/1000 din condensatorul de bypass. Depinde de timpul de creștere și de timpul de scădere al celui mai rapid semnal. De exemplu, 10nF pentru 100MHz, 4.7-100nF pentru 33MHz și o valoare ESR mai mică de 1 ohm. | |
245 | Selectarea dispozitivului | La selectarea inductoarelor, bucla închisă este mai bună decât bucla deschisă, iar în bucla deschisă, tipul de înfășurare este mai bun decât tipul cu tijă sau tipul cu solenoid. Alegeți miez feromagnetic pentru frecvență joasă și miez de ferită pentru frecvență înaltă. | |
246 | Selectarea dispozitivului | Perle de ferită, atenuare de înaltă frecvență 10dB | |
247 | Selectarea dispozitivului | Cleme de ferită Gamă de frecvență MHz mod comun (CM), mod diferențial (DM) atenuare până la 10-20dB | |
248 | Selectarea dispozitivului | Selecția diodei: | |
249 | Selectarea dispozitivului | Circuite integrate: | |
250 | Selectarea dispozitivului | Valoarea nominală a curentului filtrului este de 1.5 ori valoarea curentului real de funcționare. | |
251 | Selectarea dispozitivului | Selectarea filtrului de alimentare: Conform calculelor teoretice sau rezultatelor testelor, valoarea pierderii de inserție pe care ar trebui să o atingă filtrul de alimentare este IL. La selectarea efectivă, trebuie selectat un filtru de alimentare cu o pierdere de inserție de IL+20dB. | |
252 | Selectarea dispozitivului | Filtrele de curent alternativ și filtrele afluente nu pot fi utilizate interschimbabil în produsele reale. În prototipurile temporare, filtrele de curent alternativ pot fi utilizate pentru a înlocui temporar filtrele de curent continuu; cu toate acestea, filtrele de curent continuu nu trebuie utilizate în situații de curent alternativ. Frecvența de tăiere a capacității filtrului de curent continuu față de masă este scăzută, iar curentul alternativ va produce pierderi mari la aceasta. | |
253 | Selectarea dispozitivului | Evitați utilizarea dispozitivelor sensibile la electricitate electrostatică. Sensibilitatea electrostatică a dispozitivului selectat nu este, în general, mai mică de 2000V. În caz contrar, luați în considerare și proiectați cu atenție metode antistatice. În ceea ce privește structura, este necesar să se realizeze o conexiune bună la masă și să se ia măsurile necesare de izolare sau ecranare pentru a îmbunătăți capacitatea antistatică a întregii mașini. | |
254 | Selectarea dispozitivului | Pentru o pereche de fire răsucite ecranate, curentul de semnal circulă pe cei doi conductori interiori, iar curentul de zgomot circulă în stratul de ecranare, eliminând astfel cuplarea impedanței comune, iar orice interferență va fi detectată pe cei doi conductori în același timp, determinând anularea reciprocă a zgomotului. | |
255 | Selectarea dispozitivului | Cablurile torsadate neecranate au o capacitate mai slabă de a rezista la cuplarea electrostatică. Cu toate acestea, ele au totuși un efect bun în prevenirea inducției câmpului magnetic. Efectul de ecranare al cablurilor torsadate neecranate este proporțional cu numărul de răsuciri pe unitatea de lungime a firului. | |
256 | Selectarea dispozitivului | Cablul coaxial are o impedanță caracteristică mai uniformă și o pierdere mai mică, ceea ce îi conferă caracteristici mai bune de la curent continuu la VHF. | |
257 | Selectarea dispozitivului | Nu utilizați circuite logice de mare viteză acolo unde acestea pot fi evitate. | |
258 | Selectarea dispozitivului | Când selectați dispozitive logice, încercați să selectați dispozitive cu un timp de creștere mai mare de 5ns și nu selectați dispozitive logice care sunt mai rapide decât temporizarea necesară circuitului. | |
259 | Sistem și | Când mai multe dispozitive sunt conectate ca un sistem electric, pentru a elimina interferențele cauzate de alimentarea cu buclă de masă, se utilizează pentru izolare transformatoare de izolare, transformatoare de neutralizare, optocuploare și intrări în mod comun ale amplificatorului diferențial. | |
260 | Sistem și | Identificarea dispozitivelor de interferență și a circuitelor de interferență: În starea de pornire-oprire sau de funcționare, dispozitivele sau circuitele cu rată de variație a tensiunii dV/dt și rată de variație a curentului di/dt sunt dispozitive de interferență sau circuite de interferență. | |
261 | Sistem și | Plasați un strat conductiv împământat între circuitul tastaturii cu membrană și circuitul adiacent opus acestuia. | |
262 | Cabluri și conectori | Criterii de izolare pentru cablarea și amplasarea PCB-urilor: izolare puternică și slabă a curentului, izolare a tensiunii mari și mici, izolare a frecvenței înalte și joase, izolare a intrării și ieșirii, izolare analogică digitală, izolare a intrării și ieșirii, standardul limită fiind o diferență de un ordin de mărime. Metodele de izolare includ: ecranare, unul sau toate ecranele independente, separarea spațială și separarea de la masă. | |
263 | Cabluri și conectori | Cablu panglică neecranat. Cea mai bună metodă de cablare este alternarea firelor de semnal și de împământare. Metoda inferioară este utilizarea unui fir de împământare, a două fire de semnal, apoi a unui fir de împământare și așa mai departe, sau utilizarea unei plăci de împământare dedicate. | |
264 | Cabluri și conectori | Instrucțiuni pentru ecranarea cablurilor de semnal: 1 Folosiți o pereche de fire răsucite sau o pereche de fire răsucite ecranate exterioare dedicată pentru transmiterea semnalelor de interferență puternică. 2 Pentru liniile de alimentare de curent continuu trebuie utilizate fire ecranate; 3 Pentru liniile de alimentare de curent alternativ trebuie utilizate fire răsucite; 4 Toate liniile de semnal/liniile de alimentare care intră în zona de ecranare trebuie filtrate. 5 Ambele capete ale tuturor firelor ecranate (teacă) trebuie să aibă un contact bun cu masa. Atâta timp cât nu se generează o buclă de împământare dăunătoare, toate ecranele cablurilor trebuie să fie legate la masă la ambele capete. Pentru cablurile foarte lungi, trebuie să existe și un punct de împământare la mijloc. 6 În circuitele sensibile de nivel scăzut, pentru a elimina posibilele interferențe în bucla de împământare, fiecare circuit trebuie să aibă propriul fir de împământare izolat și ecranat. | |
265 | Cabluri și conectori | Principiul cablului ecranat aproape de placa metalică de bază: Toate cablurile ecranate trebuie plasate aproape de placa metalică pentru a împiedica trecerea câmpului magnetic prin bucla formată de podeaua metalică și teaca cablului de ecranare. | |
266 | Cabluri și conectori | Mufele cu circuite imprimate ar trebui, de asemenea, să fie echipate cu mai multe fire de zero volți ca izolare a liniei. | |
267 | Cabluri și conectori | Cea mai bună metodă de a reduce zona de buclă a interferențelor și a circuitelor sensibile este utilizarea firelor torsadate și a firelor ecranate. | |
268 | Cabluri și conectori | Perechea răsucită este foarte eficientă la mai puțin de 100 kHz și este limitată la frecvențe înalte din cauza impedanței caracteristice neuniforme și a reflexiei formei de undă rezultate. | |



