01
Osnovna pravila rasporeda komponenti
1. Prema modulima sklopova, za izradu rasporeda i povezanih sklopova koji postižu istu funkciju nazivaju se modul.Komponente u modulu kruga trebale bi usvojiti načelo bliske koncentracije, a digitalni krug i analogni krug trebali bi biti odvojeni;
2. Nijedna komponenta ili uređaj ne smiju se montirati unutar 1,27 mm od nemontažnih rupa 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 4 mm (za M3) ne smije biti dopušteno montirati komponente;
3. Izbjegavajte postavljanje otvora ispod vodoravno postavljenih otpornika, induktora (utikača), elektrolitičkih kondenzatora i drugih komponenti kako biste izbjegli kratki spoj između otvora i kućišta komponente nakon valovitog lemljenja;
4. Razmak između vanjske strane komponente i ruba ploče je 5 mm;
5. Udaljenost između vanjske strane podloge za montažnu komponentu i vanjske strane susjedne komponente koja se umeće veća je od 2 mm;
6. Komponente metalne ljuske i metalni dijelovi (zaštitne kutije, itd.) ne bi smjeli dodirivati ​​druge komponente i ne bi smjeli biti blizu ispisanih linija i jastučića.Razmak između njih trebao bi biti veći od 2 mm.Veličina rupe za pozicioniranje, rupe za ugradnju pričvršćivača, ovalne rupe i drugih četvrtastih rupa u ploči s vanjske strane ruba ploče veća je od 3 mm;
7. Grijaći elementi ne smiju biti u neposrednoj blizini žica i elemenata osjetljivih na toplinu;elementi visokog zagrijavanja trebaju biti ravnomjerno raspoređeni;
8. Strujnu utičnicu treba rasporediti oko tiskane ploče koliko god je to moguće, a strujnu utičnicu i terminal sabirnice spojen na nju treba rasporediti na istoj strani.Posebnu pozornost treba obratiti da se između konektora ne postavljaju strujne utičnice i drugi zavareni konektori kako bi se olakšalo zavarivanje ovih utičnica i konektora, kao i dizajn i vezivanje energetskih kabela.Razmak između utičnica i zavarenih konektora treba uzeti u obzir 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 tiskane ploče ne može se označiti u više od dva smjera.Kad se pojave dva pravca, dva su pravca okomita jedan na drugi;
10. Ožičenje na površini ploče treba biti gusto i gusto.Kada je razlika u gustoći prevelika, treba je ispuniti mrežastom bakrenom folijom, a mreža mora biti veća od 8 mil (ili 0,2 mm);
11. Ne bi trebalo biti prolaznih rupa na SMD jastučićima kako bi se izbjegao gubitak paste za lemljenje i uzrok lažnog lemljenja komponenti.Važni signalni vodovi ne smiju prolaziti između pinova utičnice;
12. Flaster je poravnat s jedne strane, smjer znakova je isti i smjer pakiranja je isti;
13. Što je više moguće, polarizirani uređaji trebaju biti u skladu sa smjerom označavanja polariteta na istoj ploči.

Pravila ožičenja komponenti

1. Nacrtajte područje ožičenja unutar 1 mm od ruba PCB ploče i unutar 1 mm oko rupe za montiranje, ožičenje je zabranjeno;
2. Električni vod treba biti što je moguće širi i ne smije biti manji od 18mil;širina signalne linije ne smije biti manja od 12mil;CPU ulazne i izlazne linije ne smiju biti manje od 10 mil (ili 8 mil);prored ne smije biti manji od 10mil;
3. Normalni via nije manji od 30 mil;
4. Dual in-line: podloga od 60 mil, otvor blende od 40 mil;
1/4W otpor: 51*55mil (0805 površinska montaža);kada je u liniji, jastučić je 62 mil, a otvor blende je 42 mil;
Beskonačni kapacitet: 51*55 mil (0805 površinska montaža);kada je u liniji, pad je 50 mil, a otvor blende je 28 mil;
5. Imajte na umu da vod napajanja i uzemljenje trebaju biti što je moguće radijalniji, a signalni vod ne smije biti petljast.

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

1. Sljedeći sustavi trebaju obratiti posebnu pozornost na anti-elektromagnetske smetnje:
(1) Sustav u kojem je taktna frekvencija mikrokontrolera iznimno visoka, a ciklus sabirnice iznimno brz.
(2) Sustav sadrži pogonske krugove velike snage, velike struje, kao što su releji koji proizvode iskru, sklopke velike struje itd.
(3) Sustav koji sadrži krug slabog analognog signala i A/D pretvorbeni krug visoke preciznosti.

2. Poduzmite sljedeće mjere kako biste povećali sposobnost sustava protiv elektromagnetskih smetnji:
(1) Odaberite mikrokontroler niske frekvencije:
Odabir mikrokontrolera s niskom vanjskom frekvencijom takta može učinkovito smanjiti šum i poboljšati sposobnost sustava protiv smetnji.Za kvadratne valove i sinusne valove iste frekvencije, visokofrekventne komponente pravokutnog vala mnogo su veće od onih u sinusnom valu.Iako je amplituda visokofrekventne komponente pravokutnog vala manja od osnovnog vala, što je veća frekvencija, to ga je lakše emitirati kao izvor šuma.Najutjecajniji visokofrekventni šum koji stvara 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 1 mA, ulazni kapacitet je oko 10 PF, a ulazna impedancija je prilično visoka.Izlazni terminal brzog CMOS sklopa ima znatnu nosivost, odnosno relativno veliku izlaznu vrijednost.Dugačka žica vodi do ulaznog terminala s prilično visokom ulaznom impedancijom, problem refleksije je vrlo ozbiljan, uzrokovat će izobličenje signala i povećati buku sustava.Kada je Tpd>Tr, to postaje problem dalekovoda i moraju se uzeti u obzir problemi kao što su refleksija signala i usklađivanje impedancije.

Vrijeme kašnjenja signala na tiskanoj pločici povezano je s karakterističnom impedancijom izvoda, koja je povezana s dielektričnom konstantom materijala tiskane pločice.Ugrubo se može smatrati da je brzina prijenosa signala na izvodima tiskane ploče oko 1/3 do 1/2 brzine svjetlosti.Tr (standardno vrijeme kašnjenja) uobičajeno korištenih komponenti logičkog telefona u sustavu sastavljenom od mikrokontrolera je između 3 i 18 ns.

Na tiskanoj pločici signal prolazi kroz otpornik od 7 W i 25 cm dugačak vod, a vrijeme kašnjenja na liniji je otprilike između 4~20 ns.Drugim riječima, što je kraći signalni vod na tiskanom krugu, to bolje, a najdulji ne smije biti veći od 25 cm.A broj otvora treba 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 impedancije dalekovoda.Za prijenos signala između integriranih blokova na tiskanoj ploči treba izbjegavati situaciju Td>Trd.Što je tiskana ploča veća, brzina sustava ne može biti veća.
Upotrijebite sljedeće zaključke kako biste sažeti pravilo dizajna tiskanih ploča:
Signal se prenosi na tiskanoj pločici, a njegovo vrijeme kašnjenja ne smije biti veće od nominalnog vremena kašnjenja uređaja koji se koristi.

(3) Smanjite križne* smetnje između signalnih linija:
Koračni signal s vremenom porasta Tr u točki A prenosi se na terminal B kroz vod AB.Vrijeme kašnjenja signala na liniji AB je Td.U točki D, zbog prijenosa signala naprijed iz točke A, refleksije signala nakon dostizanja točke B i kašnjenja linije AB, nakon Td vremena inducirat će se signal pulsa stranice širine Tr.U točki C, uslijed prijenosa i refleksije signala na AB, inducira se pozitivni impulsni signal širine dvostruko veće od vremena kašnjenja signala na liniji AB, odnosno 2Td.Ovo je unakrsna interferencija između signala.Intenzitet interferencijskog signala povezan je s di/at signala u točki C i udaljenosti između linija.Kada dvije signalne linije nisu jako dugačke, ono što vidite na AB zapravo je superpozicija dvaju impulsa.

Mikrokontrola napravljena CMOS tehnologijom ima visoku ulaznu impedanciju, visoku buku i visoku toleranciju na buku.Digitalni sklop je superponiran s šumom od 100~200mv i ne utječe na njegov rad.Ako je linija AB na slici analogni signal, ova smetnja postaje nepodnošljiva.Na primjer, tiskana 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 taj što velika površina uzemljenja smanjuje karakterističnu impedanciju signalne linije, a refleksija signala na D kraju je znatno smanjena.Karakteristična impedancija je obrnuto proporcionalna kvadratu dielektrične konstante medija od signalne linije do zemlje, a proporcionalna prirodnom logaritmu debljine medija.Ako je linija AB analogni signal, kako bi se izbjegle smetnje linije signala digitalnog kruga CD na AB, ispod linije AB mora biti veliko područje, a udaljenost između linije AB i linije CD trebala bi biti veća od 2 na 3 puta udaljenost između linije AB i tla.Može biti djelomično oklopljen, a žice za uzemljenje postavljaju se s lijeve i desne strane izvoda na stranu s izvodom.

(4) Smanjite buku od napajanja
Dok napajanje osigurava energiju sustavu, ono također dodaje svoju buku napajanju.Linija resetiranja, linija prekida i druge kontrolne linije mikrokontrolera u krugu najosjetljivije su na smetnje vanjske buke.Snažne smetnje u električnoj mreži ulaze u krug kroz napajanje.Čak iu sustavu s baterijskim napajanjem, sama baterija ima visokofrekventni šum.Analogni signal u analognom krugu još je manje sposoban izdržati smetnje iz napajanja.

(5) Obratite pozornost na karakteristike visoke frekvencije tiskanih ploča i komponenti
U slučaju visoke frekvencije, vodovi, viasovi, otpornici, kondenzatori i raspodijeljeni induktivitet i kapacitet konektora na tiskanoj pločici ne mogu se zanemariti.Distribuirani induktivitet kondenzatora ne može se zanemariti, a distribuirani kapacitet induktora ne može se zanemariti.Otpor proizvodi refleksiju visokofrekventnog signala, a raspodijeljeni kapacitet žice će igrati ulogu.Kada je duljina veća od 1/20 odgovarajuće valne duljine frekvencije šuma, proizvodi se učinak antene, a šum se emitira kroz kabel.

Prolazni otvori na tiskanoj ploči uzrokuju približno 0,6 pf kapaciteta.
Sam materijal za pakiranje integriranog kruga sadrži kondenzatore od 2~6pf.
Konektor na pločici ima raspodijeljeni induktivitet od 520nH.Dual-in-line 24-pin integrirani krug uvodi 4~18nH distribuirani induktivitet.
Ovi mali parametri distribucije su zanemarivi u ovoj liniji niskofrekventnih mikrokontrolerskih sustava;posebnu pozornost treba posvetiti sustavima velike brzine.

(6) Raspored komponenti treba biti razumno podijeljen
Položaj komponenti na tiskanoj ploči treba u potpunosti uzeti u obzir problem anti-elektromagnetskih smetnji.Jedno od načela je da vodovi između komponenti budu što kraći.U rasporedu, dio analognog signala, dio digitalnog kruga velike brzine i dio izvora buke (kao što su releji, sklopke visoke struje, itd.) trebaju biti razumno odvojeni kako bi se minimiziralo spajanje signala između njih.

G Rukujte žicom za uzemljenje
Na tiskanoj pločici najvažniji su vod napajanja i uzemljenje.Najvažnija metoda za prevladavanje elektromagnetskih smetnji je uzemljenje.
Za dvostruke ploče, raspored žice za uzemljenje je posebno poseban.Upotrebom uzemljenja u jednoj točki, napajanje i uzemljenje spojeni su na tiskanu ploču s oba kraja napajanja.Napajanje ima jedan kontakt, a uzemljenje ima jedan kontakt.Na tiskanoj ploči mora postojati više žica povratnog uzemljenja, koje će biti skupljene na kontaktnoj točki povratnog napajanja, što je tzv. jednotočkasto uzemljenje.Takozvano analogno uzemljenje, digitalno uzemljenje i razdvajanje uzemljenja uređaja velike snage odnosi se na odvajanje ožičenja i na kraju svi konvergiraju na ovu točku uzemljenja.Kod povezivanja sa signalima koji nisu tiskane ploče, obično se koriste oklopljeni kabeli.Za visokofrekventne i digitalne signale, oba kraja oklopljenog kabela su uzemljena.Jedan kraj oklopljenog kabela za niskofrekventne analogne signale treba uzemljiti.
Krugovi koji su vrlo osjetljivi na šum i smetnje ili krugovi koji su posebno visokofrekventni šum trebaju biti zaštićeni metalnim poklopcem.

(7) Dobro koristite kondenzatore za odvajanje.
Dobar visokofrekventni kondenzator za odvajanje može ukloniti visokofrekventne komponente čak do 1GHZ.Keramički čip kondenzatori ili višeslojni keramički kondenzatori imaju bolje visokofrekventne karakteristike.Prilikom projektiranja tiskane ploče potrebno je dodati kondenzator za odvajanje između napajanja i mase svakog integriranog kruga.Kondenzator za odvajanje ima dvije funkcije: s jedne strane, to je kondenzator za pohranu energije integriranog kruga, koji osigurava i apsorbira energiju punjenja i pražnjenja u trenutku otvaranja i zatvaranja integriranog kruga;s druge strane, zaobilazi visokofrekventnu buku uređaja.Tipični kondenzator za odvajanje od 0,1 uf u digitalnim krugovima ima 5nH distribuirani induktivitet, a njegova paralelna rezonantna frekvencija je oko 7MHz, što znači da ima bolji učinak odvajanja za šum ispod 10MHz, te ima bolji učinak odvajanja za šum iznad 40MHz.Buka nema gotovo nikakav učinak.

Kondenzatori od 1uf, 10uf, frekvencija paralelne rezonancije je iznad 20MHz, učinak uklanjanja visokofrekventnog šuma je bolji.Često je korisno koristiti de-visokofrekventni kondenzator od 1 uf ili 10 uf gdje energija ulazi u tiskanu ploču, čak i za sustave s baterijskim napajanjem.
Svakih 10 komada integriranih krugova treba dodati kondenzator za punjenje i pražnjenje, ili nazvan kondenzator za pohranu, veličina kondenzatora može biti 10uf.Najbolje je ne koristiti elektrolitske kondenzatore.Elektrolitički kondenzatori su smotani s dva sloja poliuretanske folije.Ova smotana struktura djeluje kao induktivitet na visokim frekvencijama.Najbolje je koristiti žučni kondenzator ili polikarbonatni kondenzator.

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

3. Nešto iskustva u smanjenju buke i elektromagnetskih smetnji.
(1) Čipovi niske brzine mogu se koristiti umjesto čipova velike brzine.Na ključnim mjestima koriste se čipovi velike brzine.
(2) Otpornik se može spojiti u seriju kako bi se smanjila brzina skokova gornjeg i donjeg ruba upravljačkog kruga.
(3) Pokušajte osigurati neki oblik prigušenja za releje, itd.
(4) Koristite takt najniže frekvencije koji zadovoljava zahtjeve sustava.
(5) Generator takta je što je moguće bliže uređaju koji koristi sat.Kućište kvarcnog kristalnog oscilatora mora biti uzemljeno.
(6) Ogradite područje sata žicom za uzemljenje i neka žica sata bude što kraća.
(7) I/O pogonski krug trebao bi biti što je moguće bliže rubu tiskane ploče i pustiti ga da napusti tiskanu ploču što je prije moguće.Signal koji ulazi u tiskanu ploču treba filtrirati, a također treba filtrirati signal iz područja s visokim šumom.Istodobno, treba koristiti niz terminalnih otpornika za smanjenje refleksije signala.
(8) Beskorisni kraj MCD-a trebao bi biti spojen na visoko, ili uzemljen, ili definiran kao izlazni kraj.Kraj integriranog kruga koji bi trebao biti spojen na uzemljenje napajanja treba biti spojen na njega i ne smije se ostaviti da pluta.
(9) Ulazni terminal sklopa vrata koji se ne koristi ne bi trebao biti ostavljen da pluta.Pozitivni ulazni terminal nekorištenog operacijskog pojačala treba biti uzemljen, a negativni ulazni terminal treba biti spojen na izlazni terminal.(10) Tiskana ploča trebala bi pokušati koristiti 45-struke linije umjesto 90-strukih linija kako bi se smanjila vanjska emisija i sprezanje visokofrekventnih signala.
(11) Tiskane ploče su podijeljene prema frekvencijskim i strujnim sklopnim karakteristikama, a komponente buke i komponente bez buke trebaju biti udaljenije.
(12) Upotrijebite napajanje u jednoj točki i uzemljenje u jednoj točki za jednostruke i dvostruke ploče.Strujni vod i uzemljeni vod trebaju biti što deblji.Ako je ekonomija pristupačna, koristite višeslojnu ploču za smanjenje kapacitivnog induktiviteta napajanja i uzemljenja.
(13) Sat, sabirnicu i signale odabira čipa držite dalje od I/O vodova i konektora.
(14) Linija analognog ulaza napona i stezaljka referentnog napona trebaju biti što dalje od linije signala digitalnog kruga, posebno sata.
(15) Za A/D uređaje, digitalni dio i analogni dio bi radije bili objedinjeni nego predani*.
(16) Linija sata okomita na I/O liniju ima manje smetnji od paralelne I/O linije, a pinovi komponente sata daleko su od I/O kabela.
(17) Pinovi komponente trebaju biti što kraći, a pinovi kondenzatora za odvajanje trebaju biti što kraći.
(18) Linija ključa treba biti što deblja, a zaštitno uzemljenje treba dodati s obje strane.Pruga za velike brzine treba biti kratka i ravna.
(19) Vodovi osjetljivi na buku ne bi trebali biti paralelni s komutacijskim vodovima velike struje velike brzine.
(20) Nemojte provlačiti žice ispod kvarcnog kristala ili ispod uređaja osjetljivih na buku.
(21) Za strujne krugove slabog signala nemojte stvarati strujne petlje oko niskofrekventnih krugova.
(22) Nemojte stvarati petlju za bilo koji signal.Ako je to neizbježno, neka područje petlje bude što manje.
(23) Jedan kondenzator za odvajanje po integriranom krugu.Svakom elektrolitskom kondenzatoru mora se dodati mali visokofrekventni premosni kondenzator.
(24) Koristite tantal kondenzatore velikog kapaciteta ili juku kondenzatore umjesto elektrolitskih kondenzatora za punjenje i pražnjenje kondenzatora za pohranu energije.Kada koristite cjevaste kondenzatore, kućište treba uzemljiti.

04
PROTEL najčešće korištene tipke prečaca
Page Up Povećajte s mišem kao središtem
Page Down Smanjite s mišem kao središtem.
Početak Centrirajte položaj na koji pokazuje miš
Završi osvježavanje (ponovno crtanje)
* Prebacivanje između gornjeg i donjeg sloja
+ (-) Prebacivanje sloj po sloj: “+” i “-” su u suprotnom smjeru
Q mm (milimetar) i mil (mil) prekidač jedinica
IM mjeri udaljenost između dvije točke
E x Uredi X, X je cilj uređivanja, kod je sljedeći: (A)=luk;(C)=komponenta;(F)=ispuniti;(P)=jastučić;(N)=mreža;(S)=karakter;(T) = žica;(V) = preko;(I) = spojni vod;(G) = ispunjeni 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 ciljni položaj, šifra je ista kao gore.
M x pomiče X, X je pokretna meta, (A), (C), (F), (P), (S), (T), (V), (G) Isto kao gore, i (I) = flip odabir Dio;(O) Rotirajte odabrani dio;(M) = Pomaknite dio odabira;(R) = Ponovno ožičenje.
S x odaberite X, X je odabrani sadržaj, kod je sljedeći: (I)=unutarnje područje;(O)=vanjsko područje;(A)=sve;(L)=sve na sloju;(K)=zaključani dio;(N) = fizička mreža;(C) = fizički priključni vod;(H) = jastučić s određenim otvorom blende;(G) = jastučić izvan mreže.Na primjer, kada želite odabrati sve, pritisnite SA, sve će grafike zasvijetliti kako bi označile da su odabrane i možete kopirati, brisati i premještati odabrane datoteke.