01
Règles de base de la disposition des composants
1. Selon les modules de circuit, pour faire de la disposition et des circuits connexes qui atteignent la même fonction sont appelés module. Les composants du module de circuit doivent adopter le principe de la concentration à proximité, et le circuit numérique et le circuit analogique doivent être séparés;
2. Aucun composant ou dispositif ne doit être monté à moins de 1,27 mm de trous non montage tels que des trous de positionnement, des trous standard et 3,5 mm (pour M2,5) et 4 mm (pour M3) de 3,5 mm (pour M2,5) et 4 mm (pour M3) ne doit pas être autorisé à monter des composants;
3. Évitez de placer via des trous sous les résistances, inductives (plug-ins) montées horizontalement, les condensateurs électrolytiques et autres composants pour éviter les courts-circuire les via et la coque du composant après le soudage des ondes;
4. La distance entre l'extérieur du composant et le bord de la planche est de 5 mm;
5. La distance entre l'extérieur du coussin de composant de montage et l'extérieur du composant d'interposition adjacent est supérieure à 2 mm;
6. Les composants de la coque en métal et les pièces métalliques (cases de blindage, etc.) ne doivent pas toucher d'autres composants et ne doivent pas être proches des lignes et des coussinets imprimés. La distance entre eux doit être supérieure à 2 mm. La taille du trou de positionnement, le trou d'installation de fixation, le trou ovale et les autres trous carrés dans la planche de l'extérieur du bord de la planche est supérieur à 3 mm;
7. Les éléments de chauffage ne doivent pas être à proximité des fils et des éléments sensibles à la chaleur; Les éléments de chauffage élevé devraient être répartis uniformément;
8. La prise d'alimentation doit être disposée autour de la carte imprimée autant que possible, et la prise d'alimentation et la borne de la barre de bus qui y sont connectées doivent être organisées du même côté. Une attention particulière doit être accordée pour ne pas organiser des prises de puissance et d'autres connecteurs de soudage entre les connecteurs pour faciliter le soudage de ces prises et connecteurs, ainsi que la conception et l'accaplage des câbles d'alimentation. L'espacement des arrangements des prises d'alimentation et des connecteurs de soudage doit être considéré pour faciliter le bouchage et le débranchement des bouchons d'alimentation;
9. Arrangement d'autres composants:
Tous les composants IC sont alignés d'un côté et la polarité des composants polaires est clairement marquée. La polarité de la même carte imprimée ne peut pas être marquée dans plus de deux directions. Lorsque deux directions apparaissent, les deux directions sont perpendiculaires l'une à l'autre;
10. Le câblage sur la surface de la carte doit être dense et dense. Lorsque la différence de densité est trop grande, elle doit être remplie de feuille de cuivre en filet et la grille doit être supérieure à 8 mil (ou 0,2 mm);
11. Il ne devrait pas y avoir de trous sur les coussinets SMD pour éviter la perte de pâte de soudure et provoquer une fausse soudure des composants. Les lignes de signal importantes ne sont pas autorisées à passer entre les épingles à douille;
12. Le patch est aligné d'un côté, la direction du caractère est la même et la direction d'emballage est la même;
13. Dans la mesure du possible, les dispositifs polarisés doivent être cohérents avec la direction de marquage de la polarité sur la même planche.

Règles de câblage des composants

1. Dessinez la zone de câblage à moins de 1 mm du bord de la carte PCB et à moins de 1 mm autour du trou de montage, le câblage est interdit;
2. La ligne électrique doit être aussi large que possible et ne doit pas être inférieure à 18 mil; La largeur de la ligne de signal ne doit pas être inférieure à 12 mil; Les lignes d'entrée et de sortie du CPU ne doivent pas être inférieures à 10mil (ou 8 mil); L'espacement des lignes ne doit pas être inférieur à 10 mil;
3. La VIA normale n'est pas inférieure à 30 mil;
4. Double en ligne: coussin de 60mil, ouverture de 40mil;
Résistance 1/4W: 51 * 55mil (support de surface 0805); En ligne, le pad est de 62 mil et l'ouverture est de 42 mil;
Capacité infinie: 51 * 55mil (support de surface 0805); Lorsqu'il est en ligne, le pad est de 50 mil et l'ouverture est de 28 mil;
5. Notez que la ligne électrique et la ligne de terre doivent être aussi radiales que possible et que la ligne de signal ne doit pas être bouclée.

03
Comment améliorer la capacité anti-interférence et la compatibilité électromagnétique?
Comment améliorer la capacité anti-interférence et la compatibilité électromagnétique lors du développement de produits électroniques avec des processeurs?

1. Les systèmes suivants devraient accorder une attention particulière aux interférences anti-électromagnétiques:
(1) Un système où la fréquence d'horloge de microcontrôleur est extrêmement élevée et le cycle du bus est extrêmement rapide.
(2) Le système contient des circuits d'entraînement à haute puissance et à courant élevé, tels que des relais produisant Spark, des commutateurs à courant élevé, etc.
(3) Un système contenant un circuit de signal analogique faible et un circuit de conversion A / D de haute précision.

2. Prenez les mesures suivantes pour augmenter la capacité d'interférence anti-électromagnétique du système:
(1) Choisissez un microcontrôleur à basse fréquence:
Le choix d'un microcontrôleur avec une faible fréquence d'horloge externe peut effectivement réduire le bruit et améliorer la capacité anti-interférence du système. Pour les ondes carrées et les ondes sinusoïdales de la même fréquence, les composants à haute fréquence dans l'onde carrée sont bien plus que celle de l'onde sinusoïdale. Bien que l'amplitude de la composante haute fréquence de l'onde carrée soit plus petite que l'onde fondamentale, plus la fréquence est élevée, plus il est facile d'émettre en tant que source de bruit. Le bruit à haute fréquence le plus influent généré par le microcontrôleur est environ 3 fois la fréquence de l'horloge.

(2) réduire la distorsion dans la transmission du signal
Les microcontrôleurs sont principalement fabriqués à l'aide de la technologie CMOS à haut débit. Le courant d'entrée statique de la borne d'entrée du signal est d'environ 1 mA, la capacité d'entrée est d'environ 10pf et l'impédance d'entrée est assez élevée. La borne de sortie du circuit CMOS à grande vitesse a une capacité de charge considérable, c'est-à-dire une valeur de sortie relativement grande. Le fil long conduit à la borne d'entrée avec une impédance d'entrée assez élevée, le problème de réflexion est très grave, il entraînera une distorsion du signal et augmentera le bruit du système. Lorsque TPD> TR, il devient un problème de ligne de transmission, et des problèmes tels que la réflexion du signal et la correspondance d'impédance doivent être pris en compte.

Le temps de retard du signal sur la carte imprimée est lié à l'impédance caractéristique du plomb, qui est lié à la constante diélectrique du matériau de la carte de circuit imprimé. Il peut être considéré à peu près que la vitesse de transmission du signal sur la carte imprimée est d'environ 1/3 à 1/2 de la vitesse de la lumière. Le TR (temps de retard standard) des composants de téléphone logique couramment utilisés dans un système composé d'un microcontrôleur se situe entre 3 et 18 ns.

Sur la carte de circuit imprimé, le signal passe à travers une résistance de 7 W et une avance de 25 cm de long, et le temps de retard sur la ligne se situe à peu près entre 4 et 20 ns. En d'autres termes, plus le fil du signal est court sur le circuit imprimé, mieux c'est, et le plus long ne doit pas dépasser 25 cm. Et le nombre de vias doit être aussi petit que possible, de préférence pas plus de deux.
Lorsque le temps de montée du signal est plus rapide que le temps de retard du signal, il doit être traité conformément à l'électronique rapide. À l'heure actuelle, la correspondance d'impédance de la ligne de transmission doit être prise en compte. Pour la transmission du signal entre les blocs intégrés sur une carte de circuit imprimé, la situation de TD> TRD doit être évitée. Plus la carte de circuit imprimé est grande, plus la vitesse du système ne peut pas être rapide.
Utilisez les conclusions suivantes pour résumer une règle de conception de la carte de circuit imprimé:
Le signal est transmis sur la carte imprimée et son temps de retard ne doit pas être supérieur au temps de retard nominal de l'appareil utilisé.

(3) Réduisez l'interférence croisée * entre les lignes de signal:
Un signal d'étape avec un temps de montée de TR au point A est transmis au terminal B par le plomb AB. Le temps de retard du signal sur la ligne AB est TD. Au point D, en raison de la transmission avant du signal du point A, la réflexion du signal après avoir atteint le point B et le retard de la ligne AB, un signal d'impulsion de page avec une largeur de TR sera induit après le temps TD. Au point C, en raison de la transmission et de la réflexion du signal sur AB, un signal d'impulsion positif avec une largeur de deux fois le temps de retard du signal sur la lignée AB, c'est-à-dire 2TD, est induit. Il s'agit de l'interférence croisée entre les signaux. L'intensité du signal d'interférence est liée au DI / AT du signal au point C et à la distance entre les lignes. Lorsque les deux lignes de signal ne sont pas très longues, ce que vous voyez sur AB est en fait la superposition de deux impulsions.

La micro-contrôle fabriquée par la technologie CMOS a une impédance d'entrée élevée, un bruit élevé et une tolérance au bruit élevée. Le circuit numérique est superposé à 100 à 200 mV de bruit et n'affecte pas son fonctionnement. Si la ligne AB sur la figure est un signal analogique, cette interférence devient intolérable. Par exemple, la carte de circuit imprimé est une planche à quatre couches, dont l'une est un sol de grande région, ou une planche double face, et lorsque le côté inverse de la ligne de signal est un sol de grande région, l'interférence croisée * entre ces signaux sera réduite. La raison en est que la grande zone du sol réduit l'impédance caractéristique de la ligne de signal et que la réflexion du signal à l'extrémité D est considérablement réduite. L'impédance caractéristique est inversement proportionnelle au carré de la constante diélectrique du milieu de la ligne de signal au sol, et proportionnelle au logarithme naturel de l'épaisseur du milieu. Si la ligne AB est un signal analogique, pour éviter l'interférence du CD de la ligne de signal du circuit numérique à AB, il devrait y avoir une grande zone sous la ligne AB, et la distance entre la ligne AB et la ligne CD devrait être supérieure à 2 à 3 fois la distance entre la ligne AB et le sol. Il peut être partiellement protégé et les fils de terre sont placés sur les côtés gauche et droit du plomb sur le côté avec le plomb.

(4) réduire le bruit de l'alimentation électrique
Bien que l'alimentation offre de l'énergie au système, elle ajoute également son bruit à l'alimentation. La ligne de réinitialisation, la ligne d'interruption et d'autres lignes de contrôle du microcontrôleur dans le circuit sont les plus sensibles aux interférences du bruit externe. Une forte interférence sur le réseau électrique entre dans le circuit à travers l'alimentation. Même dans un système alimenté par batterie, la batterie elle-même a un bruit à haute fréquence. Le signal analogique dans le circuit analogique est encore moins capable de résister à l'interférence de l'alimentation.

(5) Faites attention aux caractéristiques de haute fréquence des panneaux de câblage imprimés et des composants
Dans le cas d'une fréquence élevée, les fils, les vias, les résistances, les condensateurs et l'inductance et la capacité distribuées des connecteurs sur la carte de circuit imprimé ne peuvent pas être ignorées. L'inductance distribuée du condensateur ne peut être ignorée et la capacité distribuée de l'inductance ne peut être ignorée. La résistance produit le reflet du signal haute fréquence, et la capacité distribuée du plomb jouera un rôle. Lorsque la longueur est supérieure à 1/20 de la longueur d'onde correspondante de la fréquence du bruit, un effet d'antenne est produit et le bruit est émis par le plomb.

Les trous via de la carte de circuit imprimé provoquent environ 0,6 pf de capacité.
Le matériau d'emballage d'un circuit intégré lui-même introduit 2 condensateurs de 2 ~ 6pf.
Un connecteur sur une carte de circuit imprimé a une inductance distribuée de 520 NH. Une brochette de circuit intégré à 24 broches à double ligne introduit une inductance distribuée de 4 ~ 18NH.
Ces petits paramètres de distribution sont négligeables dans cette ligne de systèmes de microcontrôleur à basse fréquence; Une attention particulière doit être accordée aux systèmes à grande vitesse.

(6) La disposition des composants doit être raisonnablement partitionnée
La position des composants de la carte de circuit imprimé doit considérer pleinement le problème des interférences anti-électromagnétiques. L'un des principes est que les pistes entre les composants doivent être aussi courtes que possible. Dans la disposition, la partie du signal analogique, la partie du circuit numérique à grande vitesse et la partie de la source de bruit (tels que les relais, les commutateurs à courant élevé, etc.) doivent être raisonnablement séparés pour minimiser le couplage du signal entre eux.

G manipuler le fil de terre
Sur la carte de circuit imprimé, la ligne électrique et la ligne de terre sont les plus importantes. La méthode la plus importante pour surmonter les interférences électromagnétiques est la masse.
Pour les doubles panneaux, la disposition du fil de terre est particulièrement particulière. Grâce à l'utilisation de la mise à la terre en un seul point, l'alimentation et la masse sont connectées à la carte de circuit imprimé des deux extrémités de l'alimentation. L'alimentation a un contact et le sol a un contact. Sur la carte de circuit imprimé, il doit y avoir plusieurs fils de terre de retour, qui seront rassemblés au point de contact de l'alimentation de retour, qui est la mise à la terre dite à point. Le soi-disant sol analogique, le sol numérique et le fractionnement de la masse de dispositif haute puissance se réfèrent à la séparation du câblage, et enfin tous convergent vers ce point de mise à la terre. Lors de la connexion avec des signaux autres que les cartes de circuits imprimés, les câbles blindés sont généralement utilisés. Pour les signaux haute fréquence et numériques, les deux extrémités du câble blindé sont mise à la terre. Une extrémité du câble blindé pour les signaux analogiques à basse fréquence doit être mis à la terre.
Les circuits qui sont très sensibles au bruit et aux interférences ou aux circuits qui sont particulièrement du bruit à haute fréquence devraient être protégés avec une couverture métallique.

(7) Utilisez bien les condensateurs de découplage.
Un bon condensateur de découplage haute fréquence peut éliminer les composants à haute fréquence aussi élevés que 1 GHz. Les condensateurs à puces en céramique ou les condensateurs en céramique multicouche ont de meilleures caractéristiques à haute fréquence. Lors de la conception d'une carte de circuit imprimé, un condensateur de découplage doit être ajouté entre la puissance et la masse de chaque circuit intégré. Le condensateur de découplage a deux fonctions: d'une part, c'est le condensateur de stockage d'énergie du circuit intégré, qui fournit et absorbe l'énergie de charge et de décharge au moment de l'ouverture et de la fermeture du circuit intégré; D'un autre côté, il contourne le bruit à haute fréquence de l'appareil. Le condensateur de découplage typique de 0,1uf dans les circuits numériques a une inductance distribuée 5NH, et sa fréquence de résonance parallèle est d'environ 7 MHz, ce qui signifie qu'il a un meilleur effet de découplage pour le bruit inférieur à 10 MHz, et il a un meilleur effet de découplage pour le bruit supérieur à 40 MHz. Le bruit n'a presque aucun effet.

1uf, 10uf condensateurs, la fréquence de résonance parallèle est supérieure à 20 MHz, l'effet de l'élimination du bruit à haute fréquence est meilleur. Il est souvent avantageux d'utiliser un condensateur de fréquence de haute ou 10uf où l'alimentation pénètre dans la carte imprimée, même pour les systèmes alimentés par batterie.
Tous les 10 morceaux de circuits intégrés doivent ajouter un condensateur de charge et de décharge, ou appelés condensateurs de stockage, la taille du condensateur peut être 10uf. Il est préférable de ne pas utiliser de condensateurs électrolytiques. Les condensateurs électrolytiques sont enroulés avec deux couches de film PU. Cette structure enrichie agit comme une inductance aux hautes fréquences. Il est préférable d'utiliser un condensateur de bile ou un condensateur en polycarbonate.

La sélection de la valeur du condensateur de découplage n'est pas stricte, elle peut être calculée en fonction de C = 1 / F; Autrement dit, 0,1uf pour 10 MHz, et pour un système composé d'un microcontrôleur, il peut être compris entre 0,1uf et 0,01uf.

3. Une certaine expérience dans la réduction du bruit et des interférences électromagnétiques.
(1) Les puces à basse vitesse peuvent être utilisées à la place des puces à grande vitesse. Les puces à grande vitesse sont utilisées dans des endroits clés.
(2) Une résistance peut être connectée en série pour réduire la vitesse de saut des bords supérieur et inférieur du circuit de commande.
(3) Essayez de fournir une forme d'amortissement pour les relais, etc.
(4) Utilisez l'horloge de fréquence la plus basse qui répond aux exigences du système.
(5) Le générateur d'horloge est aussi proche que possible de l'appareil qui utilise l'horloge. La coquille de l'oscillateur en cristal de quartz doit être mise à la terre.
(6) Fermer la zone de l'horloge avec un fil de terre et garder le fil d'horloge aussi court que possible.
(7) Le circuit d'entraînement des E / S doit être aussi proche que possible au bord de la carte imprimée et laissez-le quitter la carte imprimée dès que possible. Le signal entrant dans la carte imprimée doit être filtré et le signal de la zone à bruit élevé doit également être filtré. Dans le même temps, une série de résistances terminales doit être utilisée pour réduire la réflexion du signal.
(8) L'extrémité inutile de MCD doit être connectée à des fins élevées, à la terre, ou définies comme l'extrémité de sortie. L'extrémité du circuit intégré qui doit être connecté à la masse d'alimentation doit y être connectée, et elle ne doit pas être laissée flottante.
(9) La borne d'entrée du circuit de porte qui n'est pas utilisé ne doit pas être laissée flottante. La borne d'entrée positive de l'amplificateur opérationnel inutilisé doit être mise à la terre et la borne d'entrée négative doit être connectée à la borne de sortie. (10) La carte imprimée doit essayer d'utiliser des lignes de 45 fois au lieu de 90 fois pour réduire l'émission externe et le couplage des signaux à haute fréquence.
(11) Les cartes imprimées sont partitionnées en fonction des caractéristiques de commutation de fréquence et de courant, et les composants de bruit et les composants non noires doivent être plus éloignés.
(12) Utilisez la puissance à un point unique et la mise à la terre en un seul point pour les panneaux simples et doubles. La ligne électrique et la ligne de terre doivent être aussi épaisses que possible. Si l'économie est abordable, utilisez un conseil d'administration multicouche pour réduire l'inductance capacitive de l'alimentation électrique et du terrain.
(13) Gardez les signaux de sélection de l'horloge, du bus et des puces loin des lignes d'E / S et des connecteurs.
(14) La ligne d'entrée de tension analogique et la borne de tension de référence doivent être aussi loin que possible de la ligne de signal du circuit numérique, en particulier l'horloge.
(15) Pour les périphériques A / D, la partie numérique et la partie analogique préfèrent être unifiées que transmises *.
(16) La ligne d'horloge perpendiculaire à la ligne d'E / S a moins d'interférence que la ligne d'E / S parallèle, et les épingles de composants d'horloge sont loin du câble d'E / S.
(17) Les broches de composant doivent être aussi courtes que possible et les épingles de condensateur de découplage doivent être aussi courtes que possible.
(18) La ligne des clés doit être aussi épaisse que possible et une terre de protection doit être ajoutée des deux côtés. La ligne à grande vitesse doit être courte et droite.
(19) Les lignes sensibles au bruit ne doivent pas être parallèles aux lignes de commutation à haute vitesse à courte vitesse.
(20) Ne acheminez pas les fils sous le cristal de quartz ou sous des dispositifs sensibles au bruit.
(21) Pour les circuits de signal faibles, ne forment pas de boucles de courant autour de circuits à basse fréquence.
(22) Ne forment pas de boucle pour aucun signal. S'il est inévitable, rendez la zone de boucle aussi petite que possible.
(23) Un condensateur de découplage par circuit intégré. Un petit condensateur de pontage haute fréquence doit être ajouté à chaque condensateur électrolytique.
(24) Utilisez des condensateurs de tantale à grande capacité ou des condensateurs JUKU au lieu de condensateurs électrolytiques pour charger et décharger des condensateurs de stockage d'énergie. Lorsque vous utilisez des condensateurs tubulaires, le boîtier doit être mis à la terre.

04
Protel Clés de raccourci couramment utilisées
PAGE UP ZOOM AVER avec la souris comme centre
PAGE DOWN Zoom out avec la souris comme centre.
Home Center la position pointée par la souris
Fin rafraîchir (redessiner)
* Basculer entre les couches supérieure et inférieure
+ (-) Commutateur Lyer par calque: «+» et «-» sont dans la direction opposée
Q MM (millimètre) et MIL (MIL) Interrupteur
IM mesure la distance entre deux points
E x Edit x, x est la cible d'édition, le code est le suivant: (a) = arc; (C) = composant; (F) = remplir; (P) = pad; (N) = réseau; (S) = caractère; (T) = fil; (V) = via; (I) = ligne de connexion; (G) = polygone rempli. Par exemple, lorsque vous souhaitez modifier un composant, appuyez sur EC, le pointeur de la souris apparaîtra «Ten», cliquez pour modifier
Les composants modifiés peuvent être modifiés.
P x Place X, X est la cible de placement, le code est le même que ci-dessus.
M x déplace x, x est la cible mobile, (a), (c), (f), (p), (s), (t), (v), (g) identique à celle ci-dessus, et (i) = partie de sélection flip; (O) Faites pivoter la partie de sélection; (M) = déplacer la partie de sélection; (R) = recâblage.
S x select x, x est le contenu sélectionné, le code est le suivant: (i) = zone interne; (O) = zone extérieure; (A) = tous; (L) = tout sur la couche; (K) = pièce verrouillée; (N) = réseau physique; (C) = ligne de connexion physique; (H) = pad avec une ouverture spécifiée; (G) = Tacoter à l'extérieur de la grille. Par exemple, lorsque vous souhaitez tous sélectionner, appuyez sur SA, tous les graphiques s'allument pour indiquer qu'ils ont été sélectionnés, et vous pouvez copier, effacer et déplacer les fichiers sélectionnés.