01
Komponentide paigutuse põhireeglid
1. Vastavalt vooluahela moodulitele nimetatakse paigutuse ja sellega seotud vooluahelaid, mis saavutavad sama funktsiooni, mooduliks.Skeemimooduli komponendid peaksid järgima lähedalasuva kontsentratsiooni põhimõtet ning digitaalahel ja analoogahel tuleks eraldada;
2. Ühtegi komponenti ega seadet ei tohi paigaldada lähemale kui 1,27 mm mittekinnitusavadest, nagu positsioneerimisaugud, standardsed augud ja 3,5 mm (M2,5 puhul) ja 4 mm (M3 puhul) 3,5 mm (M2,5 puhul) ja 4 mm (M3 puhul) ei ole lubatud komponentide paigaldamiseks;
3. Vältige läbipääsuavade asetamist horisontaalselt paigaldatud takistite, induktiivpoolide (pistikud), elektrolüütkondensaatorite ja muude komponentide alla, et vältida läbiviikude ja komponendi kesta lühistamist pärast lainejootmist;
4. Komponendi väliskülje ja plaadi serva vaheline kaugus on 5mm;
5. Kinnituskomponendi padja väliskülje ja külgneva komponendi väliskülje vaheline kaugus on suurem kui 2 mm;
6. Metallkesta komponendid ja metallosad (varjestuskarbid jne) ei tohiks puudutada teisi komponente ega olla trükitud joonte ja padjandite läheduses.Nende vaheline kaugus peaks olema suurem kui 2 mm.Positsioneerimisava, kinnitusava paigaldusava, ovaalse augu ja muude ruudukujuliste aukude suurus plaadi serva välisküljest on suurem kui 3 mm;
7. Kütteelemendid ei tohiks olla juhtmete ja kuumustundlike elementide vahetus läheduses;kõrge kuumutuselemendid peaksid olema ühtlaselt jaotunud;
8. Pistikupesa tuleks paigutada võimalikult ümber trükkplaadi ning pistikupesa ja sellega ühendatud siini klemm tuleks paigutada samale küljele.Erilist tähelepanu tuleks pöörata sellele, et pistikute vahele ei paigutataks pistikupesasid ja muid keevitusühendusi, et hõlbustada nende pistikupesade ja pistikute keevitamist, samuti toitekaablite projekteerimist ja ühendamist.Toitepistikupesade ja keevituspistikute vahekaugust tuleks kaaluda, et hõlbustada pistikute ühendamist ja lahtiühendamist;
9. Muude komponentide paigutus:
Kõik IC komponendid on joondatud ühel küljel ja polaarkomponentide polaarsus on selgelt märgitud.Sama trükitahvli polaarsust ei saa märkida rohkem kui kahes suunas.Kui ilmuvad kaks suunda, on need kaks suunda üksteisega risti;
10. Plaadipinna juhtmestik peab olema tihe ja tihe.Kui tiheduse erinevus on liiga suur, tuleks see täita võrgusilmaga vaskfooliumiga ja ruudustik peaks olema suurem kui 8 mil (või 0,2 mm);
11. SMD-padjadel ei tohiks olla läbivaid auke, et vältida jootepasta kadu ja komponentide valejootmist.Olulised signaaliliinid ei tohi pistikupesade vahelt läbida;
12. Plaaster on joondatud ühel küljel, märgi suund on sama ja pakendi suund on sama;
13. Võimaluse korral peaksid polariseeritud seadmed olema kooskõlas samal plaadil oleva polaarsuse märgistuse suunaga.

Komponentide juhtmestiku reeglid

1. Joonistage juhtmestiku ala 1 mm kaugusele PCB plaadi servast ja 1 mm kaugusele kinnitusava ümber, juhtmestik on keelatud;
2. Elektriliin peaks olema võimalikult lai ja ei tohiks olla väiksem kui 18mil;signaaliliini laius ei tohiks olla väiksem kui 12mil;protsessori sisend- ja väljundliinid ei tohiks olla väiksemad kui 10mil (või 8mil);reavahe ei tohiks olla väiksem kui 10mil;
3. Tavaline via ei ole väiksem kui 30mil;
4. Dual in-line: 60mil pad, 40mil ava;
1/4W takistus: 51*55mil (0805 pinnakinnitus);reas olles on padi 62mil ja ava 42mil;
Lõpmatu mahtuvus: 51 * 55mil (0805 pinnakinnitus);reas olles on padi 50mil ja ava 28mil;
5. Pange tähele, et toiteliin ja maandusliin peaksid olema võimalikult radiaalsed ja signaaliliin ei tohi olla silmustega ühendatud.

03
Kuidas parandada häiretevastast võimet ja elektromagnetilist ühilduvust?
Kuidas parandada häiretevastast võimekust ja elektromagnetilist ühilduvust protsessoritega elektroonikatoodete arendamisel?

1. Järgmised süsteemid peaksid pöörama erilist tähelepanu elektromagnetilistele häiretele:
(1) Süsteem, kus mikrokontrolleri taktsagedus on ülikõrge ja siinitsükkel ülikiire.
(2) Süsteem sisaldab suure võimsusega suure voolutugevusega ajamiahelaid, nagu sädemeid tekitavad releed, suure voolutugevusega lülitid jne.
(3) Süsteem, mis sisaldab nõrka analoogsignaali ahelat ja ülitäpset A/D muundusahelat.

2. Süsteemi elektromagnetiliste häirete vastaste võimete suurendamiseks võtke kasutusele järgmised meetmed:
(1) Valige madala sagedusega mikrokontroller:
Madala välise taktsagedusega mikrokontrolleri valimine võib tõhusalt vähendada müra ja parandada süsteemi häiretevastast võimet.Sama sagedusega ruutlainete ja siinuslainete puhul on ruutlaine kõrgsageduslikke komponente palju rohkem kui siinuslaines.Kuigi ruutlaine kõrgsagedusliku komponendi amplituud on väiksem kui põhilainel, siis mida kõrgem on sagedus, seda lihtsam on seda müraallikana väljastada.Kõige mõjukam mikrokontrolleri tekitatav kõrgsagedusmüra on umbes 3 korda suurem kui taktsagedus.

(2) Vähendage signaali edastamise moonutusi
Mikrokontrollereid toodetakse peamiselt kiire CMOS-tehnoloogia abil.Signaali sisendklemmi staatiline sisendvool on umbes 1 mA, sisendmahtuvus on umbes 10 PF ja sisendtakistus on üsna kõrge.Kiire CMOS-ahela väljundklemmil on märkimisväärne kandevõime, see tähendab suhteliselt suur väljundväärtus.Pikk juhe viib üsna suure sisendtakistusega sisendklemmi, peegeldusprobleem on väga tõsine, see põhjustab signaali moonutusi ja suurendab süsteemi müra.Kui Tpd>Tr, muutub see ülekandeliini probleemiks ja tuleb arvestada selliste probleemidega nagu signaali peegeldus ja impedantsi sobitamine.

Signaali viiteaeg trükkplaadil on seotud juhtme iseloomuliku impedantsiga, mis on seotud trükkplaadi materjali dielektrilise konstandiga.Ligikaudu võib arvata, et trükkplaadi juhtmetel oleva signaali edastuskiirus on umbes 1/3 kuni 1/2 valguse kiirusest.Tavaliselt kasutatavate loogikatelefoni komponentide Tr (standardne viivitusaeg) mikrokontrollerist koosnevas süsteemis on vahemikus 3 kuni 18 ns.

Trükkplaadil läbib signaal 7 W takisti ja 25 cm pikkuse juhtme ning viiteaeg liinil on ligikaudu 4-20 ns.Teisisõnu, mida lühem on trükkplaadi signaalijuhe, seda parem ja pikim ei tohiks ületada 25 cm.Ja viade arv peaks olema võimalikult väike, eelistatavalt mitte rohkem kui kaks.
Kui signaali tõusuaeg on kiirem kui signaali viivitusaeg, tuleb seda töödelda vastavalt kiirele elektroonikale.Sel ajal tuleks kaaluda ülekandeliini impedantsi sobitamist.Trükkplaadil olevate integraalplokkide vahelise signaali edastamiseks tuleks vältida olukorda Td>Trd.Mida suurem on trükkplaat, seda suurem ei saa olla süsteemi kiirus.
Trükkplaadi disaini reegli kokkuvõtmiseks kasutage järgmisi järeldusi:
Signaal edastatakse trükkplaadil ja selle viivitusaeg ei tohiks olla pikem kui kasutatava seadme nominaalne viiteaeg.

(3) Vähendage rist* häireid signaaliliinide vahel:
Astmesignaal, mille tõusuaeg on Tr punktis A, edastatakse juhtme AB kaudu klemmile B.Signaali viiteaeg AB liinil on Td.Punktis D indutseeritakse punktist A signaali edasikandumise, punkti B jõudmise signaali peegelduse ja AB liini viivituse tõttu Td aja möödudes Tr laiusega otsinguimpulsi signaal.Punktis C indutseeritakse AB-l oleva signaali edastamise ja peegelduse tõttu positiivne impulsssignaal, mille laius on kaks korda suurem kui liini AB signaali viivitusaeg, see tähendab 2Td.See on signaalide vaheline risthäire.Häiresignaali intensiivsus on seotud signaali di/at-ga punktis C ja joonte vahelise kaugusega.Kui kaks signaalirida ei ole väga pikad, on see, mida näete AB-l, tegelikult kahe impulsi superpositsioon.

CMOS-tehnoloogia abil valmistatud mikrojuhtimispuldil on kõrge sisendtakistus, kõrge müratase ja kõrge mürataluvus.Digitaallülitus on kaetud 100–200 mv müraga ega mõjuta selle tööd.Kui joonisel kujutatud joon AB on analoogsignaal, muutub see häire talumatuks.Näiteks on trükkplaat neljakihiline plaat, millest üks on suure pindalaga maandus või kahepoolne plaat ja kui signaaliliini tagakülg on suure pindalaga maandus, siis rist* häired selliste signaalide vahel vähenevad.Põhjus on selles, et maapinna suur pindala vähendab signaaliliini iseloomulikku takistust ja signaali peegeldus D-otsas on oluliselt vähenenud.Iseloomulik impedants on pöördvõrdeline keskkonna dielektrilise konstandi ruuduga signaaliliinist maapinnani ja võrdeline keskkonna paksuse loomuliku logaritmiga.Kui AB liin on analoogsignaal, peaks digitaalse vooluahela signaaliliini CD ja AB häirete vältimiseks AB liini all olema suur ala ning AB liini ja CD liini vaheline kaugus peaks olema suurem kui 2 kuni 3-kordne AB joone ja maapinna vaheline kaugus.See võib olla osaliselt varjestatud ning maandusjuhtmed asetatakse juhtme vasakule ja paremale küljele juhtmega küljele.

(4) Vähendage toiteallika müra
Kuigi toiteallikas annab süsteemile energiat, lisab see toiteallikale ka müra.Lähtestamisliin, katkestusliin ja muud mikrokontrolleri juhtliinid ahelas on kõige vastuvõtlikumad välismüra häiretele.Tugevad häired elektrivõrgus sisenevad vooluahelasse toiteallika kaudu.Isegi akutoitel töötavas süsteemis on akul endal kõrgsagedusmüra.Analoogahelas olev analoogsignaal talub veelgi vähem toiteallika häireid.

(5) Pöörake tähelepanu trükkplaatide ja komponentide kõrgsagedusomadustele
Kõrgsageduse puhul ei saa tähelepanuta jätta juhtmeid, läbiviike, takisteid, kondensaatoreid ning trükkplaadi pistikute jaotatud induktiivsust ja mahtuvust.Kondensaatori hajutatud induktiivsust ei saa ignoreerida ja induktiivpooli hajutatud mahtuvust eirata.Takistus tekitab kõrgsagedussignaali peegelduse ja juhtme hajutatud mahtuvus mängib rolli.Kui pikkus on suurem kui 1/20 müra sageduse vastavast lainepikkusest, tekib antenniefekt ja müra kiirgatakse läbi juhtme.

Trükkplaadi läbipääsuavad põhjustavad ligikaudu 0,6 pf mahtuvuse.
Integraallülituse pakkematerjal sisaldab 2–6pf kondensaatoreid.
Trükkplaadi pistiku jaotatud induktiivsus on 520 nH.Kaherealine 24-kontaktiline integraallülitusvarras pakub 4–18nH hajutatud induktiivsust.
Need väikesed jaotusparameetrid on selles madalsageduslike mikrokontrollerisüsteemide reas tühised;erilist tähelepanu tuleb pöörata kiiretele süsteemidele.

(6) Komponentide paigutus peaks olema mõistlikult eraldatud
Komponentide asukoht trükkplaadil peaks täielikult arvestama anti-elektromagnetiliste häirete probleemiga.Üks põhimõtetest on, et komponentide vahelised juhtmed peaksid olema võimalikult lühikesed.Paigutuses tuleks analoogsignaali osa, kiire digitaalse vooluahela osa ja müraallika osa (nt releed, suure voolu lülitid jne) mõistlikult eraldada, et minimeerida nende vahelist signaali sidestust.

G Käsitsege maandusjuhet
Trükkplaadil on elektriliin ja maandusliin kõige olulisemad.Kõige olulisem meetod elektromagnetiliste häirete ületamiseks on maandamine.
Topeltpaneelide puhul on maandusjuhtme paigutus eriti eriline.Ühepunktilise maanduse abil ühendatakse toiteallikas ja maandus trükkplaadiga toiteallika mõlemast otsast.Toiteallikal on üks kontakt ja maandusel üks kontakt.Trükkplaadil peab olema mitu tagasivoolu maandusjuhet, mis koondatakse tagasivoolu toiteallika kontaktpunkti, mis on nn ühepunktiline maandus.Niinimetatud analoogmaandus, digitaalmaandus ja suure võimsusega seadme maandus jagamine viitab juhtmestiku eraldamisele ja lõpuks koonduvad kõik sellesse maanduspunkti.Muude signaalidega kui trükkplaatidega ühendamisel kasutatakse tavaliselt varjestatud kaableid.Kõrgsageduslike ja digitaalsete signaalide puhul on varjestatud kaabli mõlemad otsad maandatud.Madalsageduslike analoogsignaalide varjestatud kaabli üks ots peaks olema maandatud.
Müra ja häirete suhtes väga tundlikud või eriti kõrge sagedusega vooluringid tuleks varjestada metallkattega.

(7) Kasutage hästi lahtisidestuskondensaatoreid.
Hea kõrgsageduslik lahtisidestuskondensaator võib eemaldada kõrgsageduslikke komponente kuni 1 GHZ.Keraamilistel kiipkondensaatoritel või mitmekihilistel keraamilistel kondensaatoritel on paremad kõrgsageduslikud omadused.Trükkplaadi projekteerimisel tuleb iga integraallülituse toite ja maanduse vahele lisada lahtisidestuskondensaator.Lahtisidestuskondensaatoril on kaks funktsiooni: ühelt poolt on see integraallülituse energiasalvestuskondensaator, mis annab ja neelab laadimis- ja tühjendusenergiat integraallülituse avamise ja sulgemise hetkel;teisest küljest läheb see mööda seadme kõrgsagedusmürast.Tüüpilisel 0,1 uf lahtisidestuskondensaatoril digitaalsetes ahelates on hajutatud induktiivsus 5nH ja selle paralleelresonantssagedus on umbes 7MHz, mis tähendab, et sellel on parem lahtisidumise efekt müra puhul alla 10MHz ja parem lahtisidestusefekt müra puhul üle 40MHz.Müral pole peaaegu mingit mõju.

1uf, 10uf kondensaatorid, paralleelresonantssagedus on üle 20 MHz, kõrgsagedusmüra eemaldamise efekt on parem.Tihti on isegi akutoitel süsteemide puhul kasulik kasutada 1uf või 10uf de-kõrgsageduskondensaatorit, kus toide siseneb trükkplaadile.
Iga 10 integraallülituse tüki kohta tuleb lisada laadimis- ja tühjenduskondensaator ehk salvestuskondensaator, kondensaatori suurus võib olla 10uf.Parem on mitte kasutada elektrolüütkondensaatoreid.Elektrolüütkondensaatorid rullitakse kokku kahe kihiga pu-kilega.See kokkurullitud struktuur toimib kõrgetel sagedustel induktiivsusena.Parim on kasutada sapi kondensaatorit või polükarbonaadist kondensaatorit.

Lahtisidestuskondensaatori väärtuse valik ei ole range, seda saab arvutada vastavalt C=1/f;see tähendab 0,1uf 10MHz puhul ja mikrokontrollerist koosneva süsteemi puhul võib see olla vahemikus 0,1uf kuni 0,01uf.

3. Teatav kogemus müra ja elektromagnetiliste häirete vähendamisel.
(1) Kiirete kiipide asemel võib kasutada väikese kiirusega kiipe.Võtmekohtades kasutatakse kiireid kiipe.
(2) Juhtahela ülemise ja alumise serva hüppekiiruse vähendamiseks saab takisti ühendada järjestikku.
(3) Proovige releedele jne mingit tüüpi summutada.
(4) Kasutage süsteeminõuetele vastavat madalaima sagedusega kella.
(5) Kella generaator on võimalikult lähedal seadmele, mis kella kasutab.Kvartskristallostsillaatori kest peaks olema maandatud.
(6) Katke kellaala maandusjuhtmega ja hoidke kella juhe võimalikult lühike.
(7) I/O-draivi vooluahel peaks asuma trükkplaadi servale võimalikult lähedal ja laskma sellel trükkplaadilt võimalikult kiiresti lahkuda.Trükiplaadile sisenev signaal tuleks filtreerida, samuti tuleks filtreerida signaal kõrge müratasemega alalt.Samal ajal tuleks signaali peegelduse vähendamiseks kasutada rida klemmtakisteid.
(8) MCD kasutu ots peaks olema ühendatud kõrge või maandatud või määratletud kui väljundots.Sellega tuleks ühendada integraallülituse ots, mis tuleks ühendada toiteallika maandusega ja seda ei tohi vedelema jätta.
(9) Värava vooluahela sisendklemmi, mida ei kasutata, ei tohiks vedelema jätta.Kasutamata operatiivvõimendi positiivne sisendklemm peab olema maandatud ja negatiivne sisendklemm tuleks ühendada väljundklemmiga.(10) Trükitahvlil tuleks püüda kasutada 90-kordsete joonte asemel 45-kordseid jooni, et vähendada välise emissiooni ja kõrgsageduslike signaalide sidumist.
(11) Trükiplaadid on jaotatud sageduse ja voolu lülitusomaduste järgi ning mürakomponendid ja mittemürakomponendid peaksid olema üksteisest kaugemal.
(12) Kasutage ühe- ja topeltpaneelide jaoks ühepunktilist toidet ja ühepunktilist maandust.Elektriliin ja maandusliin peaksid olema võimalikult paksud.Kui ökonoomsus on taskukohane, kasutage toiteallika ja maanduse mahtuvusliku induktiivsuse vähendamiseks mitmekihilist plaati.
(13) Hoidke kella, siini ja kiibi valiku signaalid I/O liinidest ja pistikutest eemal.
(14) Analoogpinge sisendliin ja võrdluspinge klemm peaksid olema võimalikult kaugel digitaalahela signaaliliinist, eriti kellast.
(15) A/D-seadmete puhul tuleks digitaalne ja analoogosa pigem ühendada kui üle anda*.
(16) I/O liiniga risti oleval kellajoonel on vähem häireid kui paralleelsel I/O liinil ja kella komponendi kontaktid on I/O kaablist kaugel.
(17) Komponentide tihvtid peaksid olema võimalikult lühikesed ja lahtisidestuskondensaatori tihvtid peaksid olema võimalikult lühikesed.
(18) Võtmejoon peaks olema võimalikult paks ja mõlemale küljele tuleks lisada kaitsev maandus.Kiirliin peaks olema lühike ja sirge.
(19) Müratundlikud liinid ei tohiks olla paralleelsed suure voolu ja kiire lülitusliinidega.
(20) Ärge suunake juhtmeid kvartskristallide või müratundlike seadmete alla.
(21) Nõrga signaaliga vooluahelate korral ärge moodustage madalsageduslike vooluahelate ümber vooluahelaid.
(22) Ärge moodustage ühelegi signaalile silmust.Kui see on vältimatu, tehke silmuse pindala võimalikult väikeseks.
(23) Üks lahtisidestuskondensaator integraallülituse kohta.Igale elektrolüütkondensaatorile tuleb lisada väike kõrgsageduslik möödaviigukondensaator.
(24) Kasutage energiasalvestuskondensaatorite laadimiseks ja tühjendamiseks elektrolüütkondensaatorite asemel suure mahutavusega tantaalkondensaatoreid või jukukondensaatoreid.Torukujuliste kondensaatorite kasutamisel peaks korpus olema maandatud.

04
PROTEL sageli kasutatavad kiirklahvid
Page Up Suurendage, hoides hiirt keskel
Lehekülg alla Suumi välja, hoides hiirt keskel.
Avaleht Keskendage hiirega näidatud asukoht
Lõpeta värskendamine (uuesti joonistamine)
* Lülitage ülemise ja alumise kihi vahel
+ (-) Lülitage kihtide kaupa: “+” ja “-” on vastupidises suunas
Q mm (millimeeter) ja mil (mil) ühiku lüliti
IM mõõdab kahe punkti vahelist kaugust
E x Redigeeri X, X on redigeerimise sihtmärk, kood on järgmine: (A)=kaar;(C) = komponent;(F) = täitmine;(P) = pad;(N) = võrk;(S) = märk ;(T) = traat;(V) = läbi;(I) = ühendusliin;(G) = täidetud hulknurk.Näiteks kui soovite komponenti redigeerida, vajutage EC, hiirekursorile ilmub "kümme", klõpsake redigeerimiseks
Redigeeritud komponente saab redigeerida.
P x Asetage X, X on paigutuse sihtmärk, kood on sama, mis ülal.
M x liigub X, X on liikuv sihtmärk, (A), (C), (F), (P), (S), (T), (V), (G) Sama, mis ülal ja (I) = pöörake valiku osa;(O) Pööra valikuosa;(M) = liiguta valikuosa;(R) = juhtmestik.
S x vali X, X on valitud sisu, kood on järgmine: (I)=siseala;(O) = välimine ala;(A) = kõik;(L) = kõik kihil;(K) = lukustatud osa;(N) = füüsiline võrk;(C) = füüsiline ühendusliin;(H) = kindlaksmääratud avaga padi;(G) = polster väljaspool võre.Näiteks kui soovite kõik valida, vajutage SA, kogu graafika süttib, mis näitab, et need on valitud, ja saate valitud faile kopeerida, kustutada ja teisaldada.