As placas de circuíto impreso ou PCB mal deseñadas nunca cumprirán a calidade necesaria para a produción comercial. A capacidade de xulgar a calidade do deseño de PCB é moi importante. Requírese experiencia e coñecementos no deseño de PCB para realizar unha revisión completa do deseño. Non obstante, hai varias formas de xulgar rapidamente a calidade do deseño do PCB.

O diagrama esquemático pode ser suficiente para ilustrar os compoñentes dunha función determinada e como están conectados. Non obstante, a información proporcionada polos esquemas sobre a colocación e conexión real dos compoñentes para unha determinada operación é moi limitada. Isto significa que aínda que o PCB estea deseñado implementando meticulosamente todas as conexións de compoñentes do diagrama de principio de funcionamento completo, é posible que o produto final non funcione como se esperaba. Para comprobar rapidamente a calidade do deseño do PCB, teña en conta o seguinte:

1. Rastro de PCB

As trazas visibles do PCB están cubertas con resistencia de soldadura, o que axuda a protexer as trazas de cobre de curtocircuítos e oxidación. Pódense usar cores diferentes, pero a cor máis utilizada é o verde. Teña en conta que é difícil ver rastros debido á cor branca da máscara de soldadura. En moitos casos, só podemos ver as capas superior e inferior. Cando o PCB ten máis de dúas capas, as capas internas non son visibles. Non obstante, é fácil xulgar a calidade do deseño só mirando as capas exteriores.

Durante o proceso de revisión do deseño, verifique as trazas para confirmar que non hai curvas pronunciadas e que todas se estenden en liña recta. Evite curvas pronunciadas, porque certos trazos de alta frecuencia ou alta potencia poden causar problemas. Evítaos por completo porque son o sinal final de mala calidade do deseño.

2. Condensador de desacoplamento

Para filtrar calquera ruído de alta frecuencia que poida afectar negativamente ao chip, o capacitor de desacoplamento está situado moi preto do pin da fonte de alimentación. Xeralmente, se o chip contén máis dun pin de drenaxe a drenaxe (VDD), cada un destes pin necesita un capacitor de desacoplamento, ás veces aínda máis.

O capacitor de desacoplamento debe colocarse moi preto do pin que se vai desacoplar. Se non se coloca preto do pin, o efecto do capacitor de desacoplamento reducirase moito. Se o capacitor de desacoplamento non se coloca xunto aos pinos na maioría dos microchips, isto indica de novo que o deseño da PCB é incorrecto.

3. A lonxitude da traza de PCB está equilibrada

Para que varios sinais teñan relacións de temporización precisas, a lonxitude da traza da PCB debe coincidir no deseño. A coincidencia de lonxitudes de trazo garante que todos os sinais cheguen aos seus destinos co mesmo atraso e axuda a manter a relación entre os bordos do sinal. É necesario acceder ao diagrama esquemático para saber se algún conxunto de liñas de sinal require relacións de temporización precisas. Estes trazos pódense rastrexar para comprobar se se aplicou algunha ecualización de lonxitude de trazo (tamén chamadas liñas de retardo). Na maioría dos casos, estas liñas de atraso parecen liñas curvas.

Paga a pena notar que o atraso extra é causado por vías no camiño do sinal. Se non se poden evitar as vías, é importante asegurarse de que todos os grupos de traza teñan o mesmo número de vías con relacións de tempo precisas. Alternativamente, o atraso causado pola vía pódese compensar mediante unha liña de atraso.

4. Colocación de compoñentes

Aínda que os indutores teñen a capacidade de xerar campos magnéticos, os enxeñeiros deben asegurarse de que non se poñen preto uns dos outros cando se usan indutores nun circuíto. Se os indutores se colocan preto uns dos outros, especialmente de extremo a extremo, crearase un acoplamento prexudicial entre os indutores. Debido ao campo magnético xerado polo indutor, indúcese unha corrente eléctrica nun gran obxecto metálico. Polo tanto, deben colocarse a certa distancia do obxecto metálico, se non, o valor da inductancia pode cambiar. Ao colocar os indutores perpendiculares entre si, aínda que os indutores estean situados xuntos, pódese reducir o acoplamento mutuo innecesario.

Se o PCB ten resistencias de enerxía ou calquera outro compoñentes xeradores de calor, cómpre considerar o efecto da calor noutros compoñentes. Por exemplo, se se usan capacitores ou termostatos de compensación de temperatura no circuíto, non deben colocarse preto de resistencias de potencia ou de calquera compoñentes que xeren calor.

Debe haber unha área dedicada na PCB para o regulador de conmutación a bordo e os seus compoñentes relacionados. Esta parte debe situarse o máis lonxe posible da parte que trata con pequenos sinais. Se a fonte de alimentación de CA está conectada directamente á PCB, debe haber unha parte separada no lado de CA da PCB. Se os compoñentes non están separados segundo as recomendacións anteriores, a calidade do deseño do PCB será problemática.

5. Ancho da traza

Os enxeñeiros deben ter coidado especial para determinar correctamente o tamaño das trazas que transportan grandes correntes. Se as trazas que transportan sinais que cambian rapidamente ou sinais dixitais corren paralelas ás trazas que transportan sinais analóxicos pequenos, poden xurdir problemas de captación de ruído. O trazo conectado ao indutor ten a capacidade de actuar como antena e pode causar emisións de radiofrecuencia daniñas. Para evitar isto, estas marcas non deben ser máis anchas.

6. Terra e plano de terra

Se a PCB ten dúas partes, dixital e analóxica, e debe conectarse só nun punto común (normalmente o terminal de enerxía negativa), o plano de terra debe estar separado. Isto pode axudar a evitar o impacto negativo da parte dixital na parte analóxica causado polo pico de corrente de terra. O trazo de retorno a terra do subcircuíto (se a PCB só ten dúas capas) debe separarse e, a continuación, debe conectarse ao terminal de enerxía negativa. Recoméndase encarecidamente ter polo menos catro capas para PCB moderadamente complexos, e son necesarias dúas capas internas para as capas de enerxía e terra.

en conclusión

Para os enxeñeiros, é moi importante ter coñecementos profesionais suficientes no deseño de PCB para xulgar a calidade do deseño dun ou dun empregado. Non obstante, os enxeñeiros sen coñecementos profesionais poden ver os métodos anteriores. Antes de pasar á creación de prototipos, especialmente ao deseñar un produto de inicio, sempre é unha boa idea ter un experto que comprobe a calidade do deseño do PCB.