01
Osnovna pravila rasporeda komponenti
1. Prema modulima kola, da bi se napravio raspored i povezana kola koja postižu istu funkciju nazivaju se modulom.Komponente u modulu kola trebale bi usvojiti princip koncentracije u blizini, a digitalno i analogno kolo treba da budu odvojene;
2. Nijedna komponenta ili uređaj se ne smije montirati unutar 1,27 mm od rupa koje nisu za montažu kao što su rupe za pozicioniranje, standardne rupe i 3,5 mm (za M2,5) i 4 mm (za M3) od 3,5 mm (za M2,5) i 4mm (za M3) nije dozvoljeno montirati komponente;
3. Izbjegavajte postavljanje rupa ispod horizontalno postavljenih otpornika, induktora (utikača), elektrolitičkih kondenzatora i drugih komponenti kako biste izbjegli kratki spoj vijasa i kućišta komponente nakon valovitog lemljenja;
4. Udaljenost između vanjske strane komponente i ruba ploče je 5 mm;
5. Razmak između vanjske strane montažne komponente i vanjske strane susjedne komponente koja se nalazi je veća od 2 mm;
6. Komponente metalne školjke i metalni dijelovi (zaštitne kutije, itd.) ne smiju dodirivati ​​druge komponente i ne smiju biti blizu odštampanih linija i podloga.Udaljenost između njih treba biti veća od 2 mm.Veličina rupe za pozicioniranje, rupe za ugradnju pričvršćivača, ovalne rupe i drugih kvadratnih rupa na ploči s vanjske strane ivice ploče je veća od 3 mm;
7. Grejni elementi ne bi trebalo da budu u neposrednoj blizini žica i elemenata osetljivih na toplotu;elementi visokog grijanja trebaju biti ravnomjerno raspoređeni;
8. Utičnica za napajanje treba da bude raspoređena oko štampane ploče što je više moguće, a strujna utičnica i terminal sabirnice koji su povezani na nju treba da budu raspoređeni na istoj strani.Posebnu pažnju treba obratiti na to da se utičnice i drugi konektori za zavarivanje ne postavljaju između konektora kako bi se olakšalo zavarivanje ovih utičnica i konektora, kao i dizajn i vezivanje kablova za napajanje.Treba razmotriti razmak između utičnica i konektora za zavarivanje kako bi se olakšalo uključivanje i isključivanje utikača;
9. Raspored ostalih komponenti:
Sve IC komponente su poravnate na jednoj strani, a polaritet polarnih komponenti je jasno označen.Polaritet iste štampane ploče ne može se označiti u više od dva smera.Kada se pojave dva pravca, dva pravca su okomita jedan na drugi;
10. Ožičenje na površini ploče treba da bude gusto i gusto.Kada je razlika u gustoći prevelika, treba je popuniti mrežastom bakrenom folijom, a mreža bi trebala biti veća od 8 mil (ili 0,2 mm);
11. Na SMD jastučićima ne bi trebalo biti rupa kako bi se izbjegao gubitak paste za lemljenje i uzrokovalo lažno lemljenje komponenti.Važni signalni vodovi ne smiju prolaziti između pinova utičnice;
12. Zakrpa je poravnata s jedne strane, smjer karaktera je isti, a smjer pakovanja je isti;
13. Koliko je to moguće, polarizovani uređaji treba da budu u skladu sa smerom označavanja polariteta na istoj ploči.

Pravila ožičenja komponenti

1. Nacrtajte područje ožičenja unutar 1 mm od ivice PCB ploče i unutar 1 mm oko montažne rupe, ožičenje je zabranjeno;
2. Električni vod treba da bude što je moguće širi i ne smije biti manji od 18 mil;širina signalne linije ne smije biti manja od 12 mil;ulazne i izlazne linije procesora ne bi trebale biti manje od 10 mil (ili 8 mil);razmak između redova ne smije biti manji od 10 mil;
3. Normalni prolaz nije manji od 30 mil;
4. Dual in-line: jastučić od 60 mil, otvor blende od 40 mil;
Otpor 1/4W: 51*55mil (0805 površinska montaža);kada je u liniji, pad je 62 mil i otvor blende je 42 mil;
Beskonačna kapacitivnost: 51*55mil (0805 površinska montaža);kada je u liniji, pad je 50 mil, a otvor blende je 28 mil;
5. Imajte na umu da strujni vod i vod uzemljenja trebaju biti što radijalniji, a signalni vod ne smije biti u petlji.

03
Kako poboljšati sposobnost zaštite od smetnji i elektromagnetnu kompatibilnost?
Kako poboljšati sposobnost zaštite od smetnji i elektromagnetnu kompatibilnost pri razvoju elektroničkih proizvoda s procesorima?

1. Sljedeći sistemi bi trebali obratiti posebnu pažnju na anti-elektromagnetne smetnje:
(1) Sistem u kojem je frekvencija takta mikrokontrolera izuzetno visoka, a ciklus magistrale izuzetno brz.
(2) Sistem sadrži pogonska kola velike snage i velike struje, kao što su releji koji proizvode varnice, prekidači velike struje itd.
(3) Sistem koji sadrži slab analogni signalni krug i A/D konverzijski krug visoke preciznosti.

2. Poduzmite sljedeće mjere da povećate sposobnost sistema protiv elektromagnetnih smetnji:
(1) Odaberite mikrokontroler sa niskom frekvencijom:
Odabir mikrokontrolera sa niskom eksternom frekvencijom takta može efikasno smanjiti buku i poboljšati sposobnost sistema protiv smetnji.Za kvadratne talase i sinusne talase iste frekvencije, visokofrekventne komponente u kvadratnom talasu su mnogo više od onih u sinusnom talasu.Iako je amplituda visokofrekventne komponente kvadratnog vala manja od osnovnog vala, što je viša frekvencija, to je lakše emitovati kao izvor buke.Najutjecajniji visokofrekventni šum koji generiše mikrokontroler je oko 3 puta veći od frekvencije takta.

(2) Smanjite izobličenje u prijenosu signala
Mikrokontroleri se uglavnom proizvode pomoću CMOS tehnologije velike brzine.Statička ulazna struja terminala za ulaz signala je oko 1mA, ulazni kapacitet je oko 10PF, a ulazna impedansa je prilično visoka.Izlazni terminal brzog CMOS kola ima značajan kapacitet opterećenja, odnosno relativno veliku izlaznu vrijednost.Duga žica vodi do ulaznog terminala s prilično visokom ulaznom impedancijom, problem refleksije je vrlo ozbiljan, to će uzrokovati izobličenje signala i povećati šum sistema.Kada je Tpd>Tr, to postaje problem dalekovoda, a problemi kao što su refleksija signala i usklađivanje impedanse moraju se uzeti u obzir.

Vreme kašnjenja signala na štampanoj ploči povezano je sa karakterističnom impedancijom elektrode, koja je povezana sa dielektričnom konstantom materijala štampane ploče.Ugrubo se može smatrati da je brzina prenosa signala na odvodima štampane ploče oko 1/3 do 1/2 brzine svetlosti.Tr (standardno vrijeme kašnjenja) uobičajenih logičkih komponenti telefona u sistemu sastavljenom od mikrokontrolera je između 3 i 18 ns.

Na štampanoj ploči, signal prolazi kroz otpornik od 7W i vod dug 25cm, a vrijeme kašnjenja na liniji je otprilike između 4~20ns.Drugim riječima, što je kraći signalni vod na štampanom kolu, to je bolje, a najduži ne bi trebao prelaziti 25 cm.I broj prolaza bi trebao biti što manji, po mogućnosti ne više od dva.
Kada je vrijeme porasta signala brže od vremena kašnjenja signala, mora se obraditi u skladu s brzom elektronikom.U ovom trenutku treba razmotriti usklađivanje impedanse dalekovoda.Za prijenos signala između integriranih blokova na štampanoj ploči, treba izbjegavati situaciju Td>Trd.Što je veća štampana ploča, to ne može biti veća brzina sistema.
Koristite sljedeće zaključke da rezimirate pravilo dizajna tiskanih ploča:
Signal se prenosi na štampanu ploču, a njegovo vreme kašnjenja ne bi trebalo da bude veće od nominalnog vremena kašnjenja uređaja koji se koristi.

(3) Smanjite ukrštene* smetnje između signalnih linija:
Koračni signal s vremenom porasta od Tr u tački A prenosi se na terminal B preko odvoda AB.Vrijeme kašnjenja signala na liniji AB je Td.U tački D, zbog prijenosa signala prema naprijed iz tačke A, refleksije signala nakon dostizanja tačke B i kašnjenja AB linije, nakon Td vremena inducira se impulsni signal stranice širine Tr.U tački C, zbog prijenosa i refleksije signala na AB, indukuje se pozitivan impulsni signal širine dvostruko većeg vremena kašnjenja signala na liniji AB, odnosno 2Td.Ovo je unakrsna interferencija između signala.Intenzitet signala interferencije povezan je sa di/at signala u tački C i rastojanjem između linija.Kada dvije signalne linije nisu jako dugačke, ono što vidite na AB je zapravo superpozicija dva impulsa.

Mikrokontrola napravljena CMOS tehnologijom ima visoku ulaznu impedanciju, visok šum i visoku toleranciju na šum.Digitalno kolo je superponirano sa šumom od 100~200mv i ne utiče na njegov rad.Ako je AB linija na slici analogni signal, ova smetnja postaje nepodnošljiva.Na primjer, štampana ploča je četveroslojna ploča, od kojih je jedan uzemljenje velike površine, ili dvostrana ploča, a kada je poleđina signalne linije uzemljenje velike površine, križ* smetnje između takvih signala će se smanjiti.Razlog je u tome što velika površina zemlje smanjuje karakterističnu impedanciju signalne linije, a odraz signala na D kraju je znatno smanjen.Karakteristična impedansa je obrnuto proporcionalna kvadratu dielektrične konstante medija od signalne linije do zemlje i proporcionalna prirodnom logaritmu debljine medija.Ako je AB linija analogni signal, da bi se izbjegle smetnje digitalnog kola signalne linije CD i AB, trebalo bi da postoji veliko područje ispod AB linije, a udaljenost između AB linije i CD linije treba biti veća od 2 do 3 puta udaljenosti između AB linije i tla.Može biti djelomično oklopljen, a žice za uzemljenje se postavljaju s lijeve i desne strane elektrode sa strane sa elektrodom.

(4) Smanjite buku iz izvora napajanja
Dok napajanje obezbeđuje energiju sistemu, ono takođe dodaje svoju buku napajanju.Reset linija, prekidna linija i druge kontrolne linije mikrokontrolera u kolu su najosjetljivije na smetnje od vanjskog šuma.Jake smetnje na električnoj mreži ulaze u strujni krug kroz napajanje.Čak iu sistemu koji se napaja baterijama, sama baterija ima šum visoke frekvencije.Analogni signal u analognom kolu je još manje sposoban da izdrži smetnje iz izvora napajanja.

(5) Obratite pažnju na visokofrekventne karakteristike štampanih ploča za ožičenje i komponenti
U slučaju visoke frekvencije, vodovi, vias, otpornici, kondenzatori i distribuirana induktivnost i kapacitivnost konektora na štampanoj ploči ne mogu se zanemariti.Distribuirana induktivnost kondenzatora se ne može zanemariti, a distribuirani kapacitet induktora se ne može zanemariti.Otpor proizvodi refleksiju visokofrekventnog signala, a raspoređeni kapacitet elektrode će igrati ulogu.Kada je dužina veća od 1/20 odgovarajuće talasne dužine frekvencije šuma, nastaje efekat antene, a šum se emituje kroz elektrodu.

Prelazne rupe na štampanoj ploči uzrokuju približno 0,6 pf kapacitivnosti.
Sam materijal za pakovanje integrisanog kola uvodi kondenzatore od 2~6pf.
Konektor na ploči ima distribuiranu induktivnost od 520nH.Dvostruki 24-pinski ražanj integriranog kola uvodi 4~18nH distribuiranu induktivnost.
Ovi mali parametri distribucije su zanemarljivi u ovoj liniji niskofrekventnih mikrokontrolerskih sistema;posebna pažnja se mora posvetiti sistemima velike brzine.

(6) Raspored komponenti treba biti razumno podijeljen
Položaj komponenti na štampanoj ploči treba u potpunosti da uzme u obzir problem anti-elektromagnetnih smetnji.Jedan od principa je da spojevi između komponenti budu što kraći.U rasporedu, dio analognog signala, dio digitalnog kola velike brzine i dio izvora šuma (kao što su releji, visokostrujni prekidači, itd.) trebaju biti razumno odvojeni kako bi se minimiziralo spajanje signala između njih.

G Rukujte žicom za uzemljenje
Na štampanoj ploči najvažniji su vod za napajanje i uzemljenje.Najvažnija metoda za prevazilaženje elektromagnetnih smetnji je uzemljenje.
Za dvostruke panele, raspored žice za uzemljenje je posebno poseban.Korišćenjem uzemljenja u jednoj tački, napajanje i uzemljenje su povezani na štampanu ploču sa oba kraja napajanja.Napajanje ima jedan kontakt, a uzemljenje ima jedan kontakt.Na štampanoj ploči mora postojati više žica povratnog uzemljenja, koje će biti skupljene na kontaktnoj tački povratnog napajanja, što je takozvano jednotačkasto uzemljenje.Takozvano analogno uzemljenje, digitalno uzemljenje i uzemljenje uređaja velike snage odnosi se na razdvajanje ožičenja, i na kraju se svi konvergiraju na ovu tačku uzemljenja.Prilikom povezivanja sa drugim signalima osim štampanih ploča, obično se koriste oklopljeni kablovi.Za visokofrekventne i digitalne signale, oba kraja oklopljenog kabla su uzemljena.Jedan kraj oklopljenog kabla za niskofrekventne analogne signale treba da bude uzemljen.
Kola koja su vrlo osjetljiva na šum i smetnje ili kola koja su posebno visokofrekventni šum trebaju biti zaštićena metalnim poklopcem.

(7) Dobro koristite kondenzatore za razdvajanje.
Dobar kondenzator za razdvajanje visoke frekvencije može ukloniti visokofrekventne komponente do 1GHZ.Keramički čip kondenzatori ili višeslojni keramički kondenzatori imaju bolje visokofrekventne karakteristike.Prilikom projektovanja štampane ploče, kondenzator za razdvajanje mora biti dodat između napajanja i mase svakog integrisanog kola.Kondenzator za razdvajanje ima dvije funkcije: s jedne strane, to je kondenzator za pohranu energije integriranog kola, koji osigurava i apsorbira energiju punjenja i pražnjenja u trenutku otvaranja i zatvaranja integriranog kola;s druge strane, zaobilazi visokofrekventnu buku uređaja.Tipični kondenzator za razdvajanje od 0.1uf u digitalnim kolima ima 5nH distribuiranu induktivnost, a njegova paralelna rezonantna frekvencija je oko 7MHz, što znači da ima bolji efekat razdvajanja za šum ispod 10MHz, a ima i bolji efekat razdvajanja za šum iznad 40MHz.Buka gotovo da nema efekta.

1uf, 10uf kondenzatori, paralelna rezonantna frekvencija je iznad 20MHz, učinak uklanjanja visokofrekventne buke je bolji.Često je korisno koristiti kondenzator de-visoke frekvencije od 1uf ili 10uf tamo gdje energija ulazi u štampanu ploču, čak i za sisteme na baterije.
Svakih 10 komada integriranih kola treba dodati kondenzator za punjenje i pražnjenje, ili koji se naziva kondenzator za pohranu, veličina kondenzatora može biti 10uf.Najbolje je ne koristiti elektrolitičke kondenzatore.Elektrolitički kondenzatori su smotani sa dva sloja pu filma.Ova smotana struktura djeluje kao induktivnost na visokim frekvencijama.Najbolje je koristiti žučni ili polikarbonatni kondenzator.

Odabir vrijednosti kondenzatora za razdvajanje nije strog, može se izračunati prema C=1/f;odnosno 0,1uf za 10MHz, a za sistem sastavljen od mikrokontrolera može biti između 0,1uf i 0,01uf.

3. Neka iskustva u smanjenju buke i elektromagnetnih smetnji.
(1) Čipovi male brzine mogu se koristiti umjesto čipova velike brzine.Na ključnim mjestima se koriste čipovi velike brzine.
(2) Otpornik se može spojiti u seriju kako bi se smanjila brzina skoka gornje i donje ivice kontrolnog kola.
(3) Pokušajte osigurati neki oblik prigušenja za releje, itd.
(4) Koristite sat najniže frekvencije koji ispunjava zahtjeve sistema.
(5) Generator sata je što je moguće bliže uređaju koji koristi sat.Oklop kvarcnog kristalnog oscilatora treba biti uzemljen.
(6) Ogradite područje sata žicom za uzemljenje i držite žicu sata što je moguće kraćom.
(7) I/O pogonsko kolo treba da bude što je moguće bliže ivici štampane ploče i pustite da napusti štampanu ploču što je pre moguće.Signal koji ulazi u štampanu ploču treba filtrirati, a filtrirati i signal iz područja visokog šuma.Istovremeno, treba koristiti niz terminalnih otpornika za smanjenje refleksije signala.
(8) Beskorisni kraj MCD-a treba biti spojen na visoki, ili uzemljen, ili definiran kao izlazni kraj.Kraj integriranog kola koji treba spojiti na uzemljenje napajanja treba spojiti na njega i ne smije se ostaviti da pluta.
(9) Ulazni terminal kruga gejta koji nije u upotrebi ne bi trebao biti ostavljen da pluta.Pozitivni ulazni terminal nekorištenog operacionog pojačala treba biti uzemljen, a negativni ulazni terminal spojiti na izlazni terminal.(10) Štampana ploča treba da pokuša da koristi 45-struke linije umesto 90-strukih linija kako bi se smanjila eksterna emisija i spajanje visokofrekventnih signala.
(11) Štampane ploče su podijeljene prema frekvencijskim i strujnim karakteristikama preklapanja, a komponente buke i komponente koje nisu buke trebale bi biti udaljenije jedna od druge.
(12) Koristite napajanje u jednoj tački i uzemljenje u jednoj tački za jednostruke i dvostruke ploče.Električni vod i vod uzemljenja trebaju biti što deblji.Ako je ekonomičnost pristupačna, koristite višeslojnu ploču da smanjite kapacitivnu induktivnost napajanja i uzemljenja.
(13) Držite signale za odabir sata, magistrale i čipa dalje od I/O linija i konektora.
(14) Ulazni vod analognog napona i terminal referentnog napona trebaju biti što je dalje moguće od signalne linije digitalnog kola, posebno sata.
(15) Za A/D uređaje, digitalni i analogni dio bi radije bili objedinjeni nego predati*.
(16) Linija takta okomita na I/O liniju ima manje smetnji od paralelne I/O linije, a pinovi komponente sata su daleko od I/O kabla.
(17) Pinovi komponenti trebaju biti što je moguće kraći, a pinovi kondenzatora za razdvajanje trebaju biti što kraći.
(18) Ključna linija treba biti što deblja, a sa obje strane treba dodati zaštitno tlo.Linija velike brzine treba da bude kratka i ravna.
(19) Linije osjetljive na šum ne bi trebale biti paralelne sa visokostrujnim, brzim uklopnim vodovima.
(20) Nemojte postavljati žice ispod kvarcnog kristala ili ispod uređaja osjetljivih na buku.
(21) Za kola sa slabim signalom, nemojte formirati strujne petlje oko niskofrekventnih kola.
(22) Ne formirajte petlju za bilo koji signal.Ako je to neizbježno, učinite područje petlje što je moguće manje.
(23) Jedan kondenzator za razdvajanje po integrisanom kolu.Svakom elektrolitičkom kondenzatoru mora se dodati mali visokofrekventni premosni kondenzator.
(24) Koristite tantalske kondenzatore velikog kapaciteta ili juku kondenzatore umjesto elektrolitskih kondenzatora za punjenje i pražnjenje kondenzatora za pohranu energije.Kada koristite cijevne kondenzatore, kućište treba biti uzemljeno.

04
PROTEL najčešće korišćene prečice
Page Up Zumirajte pomoću miša kao centra
Page Down Smanjite prikaz pomoću miša kao centra.
Početna Centriraj poziciju na koju je pokazao miš
Završi osvježavanje (ponovno crtanje)
* Prebacivanje između gornjeg i donjeg sloja
+ (-) Zamijenite sloj po sloj: “+” i “-” su u suprotnom smjeru
Prekidač jedinice Q mm (milimetar) i mil (mil).
IM mjeri udaljenost između dvije tačke
E x Uredi X, X je cilj za uređivanje, kod je sljedeći: (A)=arc;(C)=komponenta;(F)=popuna;(P)=pad;(N)=mreža;(S)=znak;(T) = žica;(V) = preko;(I) = vezni vod;(G) = ispunjen poligon.Na primjer, kada želite urediti komponentu, pritisnite EC, pokazivač miša će se pojaviti "deset", kliknite za uređivanje
Uređene komponente se mogu uređivati.
P x Mjesto X, X je cilj plasmana, kod je isti kao gore.
M x pomiče X, X je pokretna meta, (A), (C), (F), (P), (S), (T), (V), (G) Isto kao gore i (I) = Okrenite izborni dio;(O) Rotirajte dio za odabir;(M) = Pomjerite dio za odabir;(R) = Ponovno ožičenje.
S x odaberite X, X je odabrani sadržaj, kod je sljedeći: (I)=interno područje;(O)=spoljna površina;(A)=sve;(L)=sve na sloju;(K)=zaključani dio;(N) = fizička mreža;(C) = fizički vod;(H) = jastučić sa određenim otvorom;(G) = jastučić izvan mreže.Na primjer, kada želite da odaberete sve, pritisnite SA, sve grafike će zasvijetliti kako bi označile da su odabrane i možete kopirati, obrisati i premjestiti odabrane datoteke.