01
Grundlæggende regler for komponentlayout
1. ifølge kredsløbsmoduler kaldes for at fremstille layout og relaterede kredsløb, der opnår den samme funktion, et modul. Komponenterne i kredsløbsmodulet skal anvende princippet om nærliggende koncentration, og det digitale kredsløb og det analoge kredsløb skal adskilles;
2. Ingen komponenter eller enheder må monteres inden for 1,27 mm fra ikke-monterende huller, såsom placering af huller, standardhuller og 3,5 mm (for M2,5) og 4 mm (for M3) på 3,5 mm (for M2,5) og 4 mm (for M3) må ikke have tilladelse til at montere komponenter;
3. Undgå at placere via huller under de horisontalt monterede modstande, induktorer (plug-ins), elektrolytiske kondensatorer og andre komponenter for at undgå kortslutning af vias og komponentskallen efter bølgelodning;
4. afstanden mellem ydersiden af ​​komponenten og kanten af ​​brættet er 5 mm;
5. Afstanden mellem ydersiden af ​​monteringskomponentpuden og ydersiden af ​​den tilstødende interposerende komponent er større end 2 mm;
6. Metalskalkomponenter og metaldele (afskærmningsbokse osv.) Skal ikke berøre andre komponenter og bør ikke være tæt på trykte linjer og puder. Afstanden mellem dem skal være større end 2 mm. Størrelsen på placeringshullet, installationshullet fastgørelseshul, ovalt hul og andre firkantede huller i brættet fra ydersiden af ​​brætkanten er større end 3 mm;
7. Opvarmningselementer bør ikke være i nærheden af ​​ledninger og varmefølsomme elementer; Elementer med høj opvarmning skal fordeles jævnt;
8. Sjakkontakten skal arrangeres omkring det trykte bræt så vidt muligt, og sækstikket og busbarterminalen, der er tilsluttet den, skal arrangeres på samme side. Der skal rettes særlig opmærksomhed for ikke at arrangere strømstik og andre svejseforbindelser mellem stikkene for at lette svejsningen af ​​disse stikkontakter og stik samt design og sammenbinding af strømkabler. Arrangementets afstand mellem strømstik og svejsestik skal overvejes for at lette tilslutning og frakobling af strømstik;
9. Arrangement af andre komponenter:
Alle IC -komponenter er på den ene side, og polariteten af ​​de polære komponenter er tydeligt markeret. Polariteten i det samme trykte bestyrelse kan ikke markeres i mere end to retninger. Når to retninger vises, er de to retninger vinkelret på hinanden;
10. Ledningerne på tavleoverfladen skal være tæt og tæt. Når densitetsforskellen er for stor, skal den fyldes med mesh kobberfolie, og gitteret skal være større end 8mil (eller 0,2 mm);
11. Der skal ikke være nogen gennem huller på SMD -puderne for at undgå tab af loddepasta og forårsage falsk lodning af komponenterne. Vigtige signallinjer må ikke passere mellem stikkontinene;
12. Patchet er på den ene side, karakterretningen er den samme, og emballageretningen er den samme;
13. Så vidt muligt skal de polariserede enheder være i overensstemmelse med polaritetsmærkningsretningen på det samme bræt.

Komponent ledningsregler

1. Tegn ledningsområdet inden for 1 mm fra kanten af ​​PCB -kortet og inden for 1 mm omkring monteringshullet er ledninger forbudt;
2. kraftledningen skal være så bred som muligt og bør ikke være mindre end 18mil; Signalliniebredden bør ikke være mindre end 12mil; CPU -input- og outputlinjerne bør ikke være mindre end 10mil (eller 8mil); Linieafstanden skal ikke være mindre end 10mil;
3. den normale via er ikke mindre end 30mil;
4. dobbelt in-line: 60mil pad, 40mil blænde;
1/4W Modstand: 51*55mil (0805 Surface Mount); Når den er i linje, er puden 62mil og åbningen er 42mil;
Uendelig kapacitans: 51*55mil (0805 Surface Mount); Når den er i line, er puden 50mil, og åbningen er 28mil;
5. Bemærk, at strømlinjen og jordlinjen skal være så radial som muligt, og signallinjen må ikke sløjres.

03
Hvordan forbedres anti-interferensevne og elektromagnetisk kompatibilitet?
Hvordan forbedres anti-interferensevne og elektromagnetisk kompatibilitet, når man udvikler elektroniske produkter med processorer?

1. Følgende systemer skal være særlig opmærksom på anti-elektromagnetisk interferens:
(1) Et system, hvor mikrokontrollerurfrekvensen er ekstremt høj, og buscyklussen er ekstremt hurtig.
(2) Systemet indeholder højeffekt, højstrømdrevningskredsløb, såsom gnistproducerende relæer, høje strømafbrydere osv.
(3) Et system, der indeholder et svagt analogt signalkredsløb og et højpræcisions-A/D-konverteringskredsløb.

2. Tag følgende foranstaltninger for at øge systemets anti-elektromagnetiske interferenskapacitet:
(1) Vælg en mikrokontroller med lav frekvens:
Valg af en mikrokontroller med en lav ekstern urfrekvens kan effektivt reducere støj og forbedre systemets anti-interferensevne. For firkantede bølger og sinusbølger med samme frekvens er de højfrekvenskomponenter i firkantbølgen meget mere end i sinusbølgen. Selvom amplituden af ​​den højfrekvente komponent i kvadratbølgen er mindre end den grundlæggende bølge, jo højere er frekvensen, jo lettere er det at udsende som en støjkilde. Den mest indflydelsesrige højfrekvente støj genereret af mikrokontrolleren er ca. 3 gange urfrekvensen.

(2) Reducer forvrængning i signaloverførsel
Mikrokontrollere fremstilles hovedsageligt ved hjælp af CMOS-teknologi med høj hastighed. Den statiske indgangsstrøm for signalindgangsterminalen er ca. 1 mA, inputkapacitansen er ca. 10pf, og inputimpedansen er ret høj. Outputterminalen for højhastigheds CMOS-kredsløbet har en betydelig belastningskapacitet, det vil sige en relativt stor outputværdi. Den lange ledning fører til inputterminalen med ganske høj inputimpedans, reflektionsproblemet er meget alvorligt, det vil forårsage signalforvrængning og øge systemstøj. Når TPD> TR, bliver det et transmissionslinjeproblem, og problemer såsom signalreflektion og impedansmatchning skal overvejes.

Forsinkelsestiden for signalet på det trykte tavle er relateret til den karakteristiske impedans af blyet, der er relateret til den dielektriske konstant for det trykte kredsløbskortmateriale. Det kan groft overvejes, at transmissionshastigheden for signalet på de trykte tavle -ledninger er ca. 1/3 til 1/2 af lysets hastighed. TR (standardforsinkelsestid) for de almindeligt anvendte logiske telefonkomponenter i et system sammensat af en mikrokontroller er mellem 3 og 18 ns.

På det trykte kredsløbskort passerer signalet gennem en 7W-modstand og en 25 cm lang føring, og forsinkelsestiden på linjen er omtrent mellem 4 ~ 20ns. Med andre ord, jo kortere er signalet på det trykte kredsløb, jo bedre, og jo længst bør ikke overstige 25 cm. Og antallet af vias skal være så lille som muligt, fortrinsvis ikke mere end to.
Når signalets stigningstid er hurtigere end signalforsinkelsestiden, skal det behandles i overensstemmelse med hurtig elektronik. På dette tidspunkt skal impedans, der matcher transmissionslinjen, overvejes. For signaloverførslen mellem de integrerede blokke på et trykt kredsløbskort, bør situationen for TD> TRD undgås. Jo større den trykte kredsløbskort, jo hurtigere kan systemhastigheden ikke være.
Brug følgende konklusioner til at opsummere en regel om udtrykt kredsløbskortdesign:
Signalet overføres på det trykte kort, og dets forsinkelsestid bør ikke være større end den nominelle forsinkelsestid for den anvendte enhed.

(3) Reducer korset* interferens mellem signallinjer:
Et trinsignal med en stigningstid for TR ved punkt A overføres til terminal B gennem bly AB. Forsinkelsestiden for signalet på AB -linjen er TD. På punkt D, på grund af den fremadrettede transmission af signalet fra punkt A, induceres signalreflektionen efter nå ud til punkt B og forsinkelsen af ​​AB -linjen, et sidesignal med en bredde af TR induceret efter TD -tidspunkt. Ved punkt C, på grund af transmission og reflektion af signalet på AB, induceres et positivt pulssignal med en bredde på dobbelt så stor forsinkelsestid for signalet på AB -linjen, dvs. 2TD. Dette er tværsinterferensen mellem signaler. Intensiteten af ​​interferenssignalet er relateret til di/AT -signalet ved punkt C og afstanden mellem linjerne. Når de to signallinjer ikke er meget lange, er det, du ser på AB, faktisk superpositionen af ​​to impulser.

Mikrokontrol fremstillet af CMOS-teknologi har høj inputimpedans, høj støj og høj støjtolerance. Det digitale kredsløb er overlejret med 100 ~ 200 mV støj og påvirker ikke dens drift. Hvis AB -linjen i figuren er et analogt signal, bliver denne interferens utålelig. F.eks. Er det trykte kredsløbskort et fire-lags kort, hvoraf den ene er en jord i stor område eller et dobbeltsidet bord, og når den bageste side af signallinjen er en jord i stor areal, reduceres krydset* interferensen mellem sådanne signaler. Årsagen er, at det store område af jorden reducerer den karakteristiske impedans af signallinjen, og reflektionen af ​​signalet i D -enden reduceres kraftigt. Den karakteristiske impedans er omvendt proportional med kvadratet af den dielektriske konstant af mediet fra signallinjen til jorden og proportional med den naturlige logaritme af mediets tykkelse. Hvis AB -linjen er et analogt signal, for at undgå interferensen af ​​den digitale kredsløbssignal -cd til AB, skal der være et stort område under AB -linjen, og afstanden mellem AB -linjen og CD -linjen skal være større end 2 til 3 gange afstanden mellem AB -linjen og jorden. Det kan delvis afskærmes, og jordledninger anbringes på venstre og højre side af føringen på siden med føringen.

(4) Reducer støj fra strømforsyningen
Mens strømforsyningen leverer energi til systemet, tilføjer den også støj til strømforsyningen. Nulstillingslinjen, afbrydelseslinjen og andre kontrollinjer af mikrokontrolleren i kredsløbet er mest modtagelige for interferens fra ekstern støj. Stærk interferens på strømnettet kommer ind i kredsløbet gennem strømforsyningen. Selv i et batteridrevet system har batteriet i sig selv højfrekvent støj. Det analoge signal i det analoge kredsløb er endnu mindre i stand til at modstå interferensen fra strømforsyningen.

(5) Vær opmærksom på de høje frekvensegenskaber for trykte ledninger og komponenter
I tilfælde af høj frekvens kan ledningerne, vias, modstande, kondensatorer og den distribuerede induktans og kapacitans af stikkene på det trykte kredsløbskort ignoreres. Den distribuerede induktans af kondensatoren kan ikke ignoreres, og den distribuerede kapacitans af induktoren kan ikke ignoreres. Modstanden producerer afspejlingen af ​​højfrekvente signalet, og den distribuerede kapacitans af blyet vil spille en rolle. Når længden er større end 1/20 af den tilsvarende bølgelængde af støjfrekvensen, produceres en antenneeffekt, og støjen udsendes gennem føringen.

Via -hullerne på det trykte kredsløbskort forårsager ca. 0,6 pf kapacitans.
Emballagematerialet i et integreret kredsløb introducerer i sig selv 2 ~ 6PF -kondensatorer.
Et stik på et kredsløbskort har en distribueret induktans på 520NH. En dobbelt-i-linje 24-polet integreret kredsløbspyd introducerer 4 ~ 18NH distribueret induktans.
Disse små distributionsparametre er ubetydelige i denne linje med lavfrekvent mikrokontrollersystemer; Der skal lægges særlig vægt på højhastighedssystemer.

(6) Komponenternes layout skal opdeles med rimelighed
Komponenternes position på det trykte kredsløbskort skal overveje problemet med anti-elektromagnetisk interferens. Et af principperne er, at ledningerne mellem komponenterne skal være så korte som muligt. I layoutet skal den analoge signaldel, den højhastigheds digitale kredsløbsdel og støjkilde (såsom relæer, høje strømafbrydere osv.) Med rimelighed adskilles for at minimere signalkoblingen mellem dem.

G Håndter jordledningen
På det trykte kredsløbskort er strømlinjen og jordlinjen den vigtigste. Den vigtigste metode til at overvinde elektromagnetisk interferens er til jorden.
For dobbeltpaneler er jordtrådlayoutet især specielt. Gennem brugen af ​​en-punkts jordforbindelse er strømforsyningen og jorden forbundet til det trykte kredsløbskort fra begge ender af strømforsyningen. Strømforsyningen har en kontakt, og jorden har en kontakt. På det trykte kredsløbskort skal der være flere afkastets jordledninger, der vil blive samlet på kontaktpunktet for returbesætningen, som er den såkaldte enkeltpunkts jordforbindelse. Den såkaldte analoge jord, digital jord og jordplads med høj effekt henviser til adskillelse af ledninger og til sidst konvergerer alle til dette jordforbindelse. Når der forbindes med andre signaler end trykte kredsløbskort, bruges der normalt afskærmede kabler. For høj frekvens og digitale signaler er begge ender af det afskærmede kabel jordet. Den ene ende af det afskærmede kabel til lavfrekvente analoge signaler skal jordes.
Kredsløb, der er meget følsomme over for støj og interferens eller kredsløb, der er særlig højfrekvent støj, skal afskærmes med et metalafdækning.

(7) Brug afkobling af kondensatorer godt.
En god højfrekvent afkoblingskondensator kan fjerne højfrekvente komponenter så høje som 1 GHz. Keramiske chipkondensatorer eller flerlags keramiske kondensatorer har bedre højfrekvente egenskaber. Når man designer et trykt kredsløbskort, skal der tilføjes en afkoblingskondensator mellem strømmen og jorden for hvert integreret kredsløb. Afkoblingskondensatoren har to funktioner: På den ene side er det energilagringskondensatoren for det integrerede kredsløb, der giver og absorberer opladning og udledning af energi i øjeblikket af åbning og lukning af det integrerede kredsløb; På den anden side omgår det enhedens højfrekvente støj. Den typiske afkoblingskondensator på 0,1uf i digitale kredsløb har 5NH distribueret induktans, og dens parallelle resonansfrekvens er ca. 7MHz, hvilket betyder, at den har en bedre afkoblingseffekt for støj under 10 MHz, og den har en bedre afkoblingseffekt for støj over 40 MHz. Støj har næsten ingen virkning.

1uf, 10uf kondensatorer, den parallelle resonansfrekvens er over 20MHz, effekten af ​​at fjerne højfrekvente støj er bedre. Det er ofte fordelagtigt at bruge en 1uf eller 10uf de-høj frekvenskondensator, hvor strømmen kommer ind i det trykte kort, selv for batteridrevne systemer.
Hver 10 stykker integrerede kredsløb skal tilføje en ladning og udladningskondensator eller kaldes en opbevaringskondensator, størrelsen på kondensatoren kan være 10uf. Det er bedst ikke at bruge elektrolytiske kondensatorer. Elektrolytiske kondensatorer rulles op med to lag af PU -film. Denne rullede struktur fungerer som en induktans ved høje frekvenser. Det er bedst at bruge en galdekondensator eller en polycarbonatkondensator.

Valget af afkoblingskondensatorværdien er ikke streng, den kan beregnes i henhold til C = 1/F; Det vil sige 0,1uf for 10MHz, og for et system sammensat af en mikrokontroller kan det være mellem 0,1uf og 0,01uf.

3. nogle erfaringer med at reducere støj og elektromagnetisk interferens.
(1) Lavhastighedschips kan bruges i stedet for højhastighedschips. Højhastighedschips bruges på vigtige steder.
(2) En modstand kan forbindes i serie for at reducere springhastigheden for de øvre og nedre kanter af kontrolkredsløbet.
(3) Prøv at give en form for dæmpning til relæer osv.
(4) Brug det laveste frekvensur, der opfylder systemkravene.
(5) Urgeneratoren er så tæt som muligt på den enhed, der bruger uret. Skallen af ​​kvartskrystaloscillatoren skal jordes.
(6) Vedlæg urområdet med en jordtråd og hold urets ledning så kort som muligt.
(7) I/O -drevkredsløbet skal være så tæt som muligt på kanten af ​​det trykte bræt, og lad det forlade det trykte bord så hurtigt som muligt. Signalet, der kommer ind i det trykte kort, skal filtreres, og signalet fra området med høj støj skal også filtreres. På samme tid skal en række terminalmodstande bruges til at reducere signalreflektion.
(8) Den ubrukelige ende af MCD skal forbindes til høj eller jordes eller defineres som outputenden. Afslutningen af ​​det integrerede kredsløb, der skal forbindes til strømforsyningsgrunden, skal tilsluttes det, og det skal ikke efterlades flydende.
(9) Indgangsterminalen på portkredsløbet, der ikke er i brug, skal ikke efterlades flydende. Den positive inputterminal for den ubrugte operationelle forstærker skal jordes, og den negative inputterminal skal tilsluttes outputterminalen. (10) Det trykte bestyrelse skal forsøge at bruge 45 gange linjer i stedet for 90 gange linjer for at reducere den eksterne emission og kobling af højfrekvente signaler.
(11) De trykte tavler er opdelt efter frekvens og aktuelle skiftegenskaber, og støjkomponenterne og ikke-støjkomponenter skal være længere fra hinanden.
(12) Brug enkeltpunktsstyrke og enkeltpunkts jordforbindelse til enkelt- og dobbeltpaneler. Power -linjen og jordlinjen skal være så tyk som muligt. Hvis økonomien er overkommelig, skal du bruge et flerlagsbræt til at reducere den kapacitive induktans af strømforsyningen og jorden.
(13) Hold uret, bus og chip -udvalgt signaler væk fra I/O -linjer og stik.
(14) Den analoge spændingsindgangslinje og referencespændingsterminal skal være så langt væk som muligt fra digitalt kredsløbssignallinie, især uret.
(15) For A/D -enheder vil den digitale del og den analoge del hellere blive samlet end overdraget*.
(16) Urlinjen vinkelret på I/O -linjen har mindre interferens end den parallelle I/O -linje, og urkomponentstifterne er langt væk fra I/O -kablet.
(17) Komponentstifterne skal være så korte som muligt, og afkoblingskondensatorstifterne skal være så korte som muligt.
(18) Nøglelinjen skal være så tyk som muligt, og beskyttelsesgrund skal tilføjes på begge sider. Højhastighedslinjen skal være kort og lige.
(19) Linjer, der er følsomme over for støj, bør ikke være parallelle med højstrøm, højhastighedsskiftelinjer.
(20) Rut ikke ledninger under kvartskrystallen eller under støjfølsomme enheder.
(21) For svage signalkredsløb skal du ikke danne strømsløjfer omkring lavfrekvente kredsløb.
(22) danner ikke en løkke for noget signal. Hvis det er uundgåeligt, skal du gøre Loop -området så lille som muligt.
(23) En afkoblingskondensator pr. Integreret kredsløb. En lille højfrekvent bypass-kondensator skal tilsættes til hver elektrolytisk kondensator.
(24) Brug tantalkondensatorer eller juku-kondensatorer i stedet for elektrolytiske kondensatorer til at oplade og udlede energilagringskondensatorer. Når man bruger rørformede kondensatorer, skal sagen jordes.

04
Protel almindeligt anvendte genvejstaster
Side op zoom ind med musen som centrum
Side ned zoom ud med musen som centrum.
Hjemmecentret Den position, der er peget af musen
End Refresh (tegnet)
* Skift mellem øverste og nederste lag
+ (-) Skift lag for lag: “+” og “-” er i den modsatte retning
Q mm (millimeter) og MIL (MIL) enhedskontakt
Jeg måler afstanden mellem to punkter
E X Rediger x, x er redigeringsmålet, koden er som følger: (a) = bue; (C) = komponent; (F) = fyld; (P) = pad; (N) = netværk; (S) = karakter; (T) = ledning; (V) = via; (I) = forbindelseslinje; (G) = fyldt polygon. For eksempel, når du vil redigere en komponent, trykke på EC, vises musemarkøren "ti", klik for at redigere
De redigerede komponenter kan redigeres.
P x Place X, X er placeringsmålet, koden er den samme som ovenfor.
M x bevæger x, x er det bevægende mål, (a), (c), (f), (p), (r), (t), (v), (g) det samme som ovenfor og (i) = flip -valgdel; (O) Drej udvælgelsesdelen; (M) = Flyt udvælgelsesdelen; (R) = omstrømning.
S X Vælg X, X er det valgte indhold, koden er som følger: (i) = internt område; (O) = det ydre område; (A) = alle; (L) = alt på laget; (K) = låst del; (N) = fysisk netværk; (C) = fysisk forbindelseslinje; (H) = pude med specificeret åbning; (G) = pad uden for gitteret. For eksempel, når du vil vælge alle, skal du trykke på SA, al grafik lyser op for at indikere, at de er blevet valgt, og du kan kopiere, rydde og flytte de valgte filer.