01
Aturan dasar tata letak komponen
1. Menurut modul rangkaian, untuk membuat tata letak dan rangkaian terkait yang mencapai fungsi yang sama disebut modul.Komponen dalam modul rangkaian harus mengadopsi prinsip konsentrasi terdekat, dan rangkaian digital dan rangkaian analog harus dipisahkan;
2. Tidak ada komponen atau perangkat yang boleh dipasang dalam jarak 1,27 mm dari lubang yang tidak dipasang seperti lubang pemosisian, lubang standar, dan 3,5 mm (untuk M2.5) dan 4 mm (untuk M3) dari 3,5 mm (untuk M2.5) dan 4mm (untuk M3) tidak diperbolehkan untuk memasang komponen;
3. Hindari menempatkan lubang via di bawah resistor, induktor (plug-in), kapasitor elektrolitik, dan komponen lainnya yang dipasang secara horizontal untuk menghindari hubungan arus pendek pada vias dan cangkang komponen setelah penyolderan gelombang;
4. Jarak antara bagian luar komponen dan tepi papan adalah 5mm;
5. Jarak antara bagian luar bantalan komponen pemasangan dan bagian luar komponen interposisi yang berdekatan lebih besar dari 2 mm;
6. Komponen cangkang logam dan bagian logam (kotak pelindung, dll.) tidak boleh menyentuh komponen lain, dan tidak boleh dekat dengan garis dan bantalan yang dicetak.Jarak antara keduanya harus lebih besar dari 2mm.Ukuran lubang penempatan, lubang pemasangan pengikat, lubang oval dan lubang persegi lainnya di papan dari luar tepi papan lebih besar dari 3mm;
7. Elemen pemanas tidak boleh berada di dekat kabel dan elemen peka panas;elemen panas tinggi harus didistribusikan secara merata;
8. Soket listrik harus disusun sejauh mungkin mengelilingi papan cetak, dan soket listrik serta terminal batang bus yang terhubung dengannya harus disusun pada sisi yang sama.Perhatian khusus harus diberikan untuk tidak mengatur soket listrik dan konektor las lainnya di antara konektor untuk memudahkan pengelasan soket dan konektor tersebut, serta desain dan pengikatan kabel daya.Pengaturan jarak soket listrik dan konektor las harus diperhatikan untuk memudahkan pemasangan dan pencabutan steker listrik;
9. Susunan komponen lainnya:
Semua komponen IC disejajarkan di satu sisi, dan polaritas komponen polar ditandai dengan jelas.Polaritas papan cetak yang sama tidak dapat ditandai lebih dari dua arah.Ketika dua arah muncul, kedua arah tersebut saling tegak lurus;
10. Pengkabelan pada permukaan papan harus padat dan padat.Jika perbedaan kepadatan terlalu besar, maka harus diisi dengan foil tembaga mesh, dan grid harus lebih besar dari 8mil (atau 0,2 mm);
11. Tidak boleh ada lubang tembus pada bantalan SMD untuk menghindari hilangnya pasta solder dan menyebabkan penyolderan komponen yang salah.Jalur sinyal penting tidak boleh lewat di antara pin soket;
12. Tambalan disejajarkan pada satu sisi, arah karakternya sama, dan arah pengemasannya sama;
13. Sebisa mungkin, perangkat terpolarisasi harus konsisten dengan arah penandaan polaritas pada papan yang sama.

Aturan pengkabelan komponen

1. Gambarkan area pengkabelan dalam jarak 1 mm dari tepi papan PCB dan dalam jarak 1 mm di sekitar lubang pemasangan, pengkabelan dilarang;
2. Saluran listrik harus selebar mungkin dan tidak boleh kurang dari 18 mil;lebar garis sinyal tidak boleh kurang dari 12mil;jalur input dan output cpu tidak boleh kurang dari 10mil (atau 8mil);jarak baris tidak boleh kurang dari 10 mil;
3. Via normal tidak kurang dari 30 juta;
4. Garis ganda: bantalan 60mil, bukaan 40mil;
Resistansi 1/4W: 51*55mil (pemasangan permukaan 0805);saat in-line, padnya 62mil dan aperturenya 42mil;
Kapasitansi tak terbatas: 51*55mil (pemasangan permukaan 0805);saat in-line, padnya 50mil, dan aperturenya 28mil;
5. Perhatikan bahwa saluran listrik dan saluran tanah harus seradial mungkin, dan saluran sinyal tidak boleh dilingkarkan.

03
Bagaimana cara meningkatkan kemampuan anti-interferensi dan kompatibilitas elektromagnetik?
Bagaimana cara meningkatkan kemampuan anti-interferensi dan kompatibilitas elektromagnetik saat mengembangkan produk elektronik dengan prosesor?

1. Sistem berikut harus memberikan perhatian khusus terhadap interferensi anti-elektromagnetik:
(1) Suatu sistem yang frekuensi jam mikrokontrolernya sangat tinggi dan siklus busnya sangat cepat.
(2) Sistem berisi sirkuit penggerak berdaya tinggi dan arus tinggi, seperti relai penghasil percikan api, sakelar arus tinggi, dll.
(3) Sistem yang berisi rangkaian sinyal analog lemah dan rangkaian konversi A/D presisi tinggi.

2. Ambil langkah-langkah berikut untuk meningkatkan kemampuan interferensi anti-elektromagnetik sistem:
(1) Pilih mikrokontroler dengan frekuensi rendah:
Memilih mikrokontroler dengan frekuensi jam eksternal yang rendah dapat secara efektif mengurangi kebisingan dan meningkatkan kemampuan anti-interferensi sistem.Untuk gelombang persegi dan gelombang sinus dengan frekuensi yang sama, komponen frekuensi tinggi pada gelombang persegi jauh lebih banyak daripada komponen frekuensi tinggi pada gelombang sinus.Meskipun amplitudo komponen frekuensi tinggi gelombang persegi lebih kecil dari gelombang fundamental, namun semakin tinggi frekuensinya, semakin mudah untuk dipancarkan sebagai sumber kebisingan.Noise frekuensi tinggi yang paling berpengaruh yang dihasilkan oleh mikrokontroler adalah sekitar 3 kali frekuensi clock.

(2) Mengurangi distorsi dalam transmisi sinyal
Mikrokontroler terutama diproduksi menggunakan teknologi CMOS berkecepatan tinggi.Arus masukan statis dari terminal masukan sinyal adalah sekitar 1mA, kapasitansi masukan sekitar 10PF, dan impedansi masukan cukup tinggi.Terminal keluaran rangkaian CMOS berkecepatan tinggi memiliki kapasitas beban yang cukup besar, yaitu nilai keluaran yang relatif besar.Kabel panjang mengarah ke terminal masukan dengan impedansi masukan yang cukup tinggi, masalah pantulan sangat serius, akan menyebabkan distorsi sinyal dan meningkatkan kebisingan sistem.Ketika Tpd>Tr, ini menjadi masalah saluran transmisi, dan masalah seperti refleksi sinyal dan pencocokan impedansi harus dipertimbangkan.

Waktu tunda sinyal pada papan cetak berhubungan dengan impedansi karakteristik kabel, yang berhubungan dengan konstanta dielektrik bahan papan sirkuit cetak.Secara kasar dapat dianggap bahwa kecepatan transmisi sinyal pada kabel papan cetak adalah sekitar 1/3 hingga 1/2 kecepatan cahaya.Tr (waktu tunda standar) komponen telepon logika yang umum digunakan dalam sistem yang terdiri dari mikrokontroler adalah antara 3 dan 18 ns.

Pada papan sirkuit tercetak, sinyal melewati resistor 7W dan kabel sepanjang 25cm, dan waktu tunda pada saluran kira-kira antara 4~20ns.Dengan kata lain, semakin pendek kabel sinyal pada sirkuit tercetak, semakin baik, dan yang terpanjang tidak boleh melebihi 25cm.Dan jumlah vias harus sekecil mungkin, sebaiknya tidak lebih dari dua.
Bila waktu naik sinyal lebih cepat dari waktu tunda sinyal, maka harus diproses sesuai dengan elektronik cepat.Pada saat ini, pencocokan impedansi saluran transmisi harus dipertimbangkan.Untuk transmisi sinyal antara blok terintegrasi pada papan sirkuit tercetak, situasi Td>Trd harus dihindari.Semakin besar papan sirkuit tercetak, semakin cepat kecepatan sistem.
Gunakan kesimpulan berikut untuk meringkas aturan desain papan sirkuit tercetak:
Sinyal ditransmisikan pada papan cetak, dan waktu tundanya tidak boleh lebih besar dari waktu tunda nominal perangkat yang digunakan.

(3) Mengurangi interferensi silang* antar jalur sinyal:
Sinyal langkah dengan waktu naik Tr di titik A ditransmisikan ke terminal B melalui kabel AB.Waktu tunda sinyal pada saluran AB adalah Td.Di titik D, karena adanya transmisi maju sinyal dari titik A, pantulan sinyal setelah mencapai titik B dan penundaan garis AB, sinyal pulsa halaman dengan lebar Tr akan diinduksi setelah waktu Td.Di titik C, karena transmisi dan pemantulan sinyal pada AB, sinyal pulsa positif diinduksi dengan lebar dua kali waktu tunda sinyal pada saluran AB, yaitu 2Td.Ini adalah interferensi silang antar sinyal.Intensitas sinyal interferensi berhubungan dengan di/at sinyal di titik C dan jarak antar garis.Jika kedua garis sinyal tidak terlalu panjang, yang Anda lihat pada AB sebenarnya adalah superposisi dua pulsa.

Kontrol mikro yang dibuat dengan teknologi CMOS memiliki impedansi input yang tinggi, noise yang tinggi, dan toleransi noise yang tinggi.Sirkuit digital ditumpangkan dengan noise 100~200mv dan tidak mempengaruhi pengoperasiannya.Jika garis AB pada gambar adalah sinyal analog, interferensi ini tidak dapat ditoleransi.Misalnya, papan sirkuit tercetak adalah papan empat lapis, salah satunya adalah ground dengan area luas, atau papan dua sisi, dan jika sisi sebaliknya dari garis sinyal adalah ground dengan area luas, maka tanda silang* interferensi antara sinyal-sinyal tersebut akan berkurang.Alasannya adalah luasnya area tanah mengurangi impedansi karakteristik garis sinyal, dan pantulan sinyal di ujung D sangat berkurang.Impedansi karakteristik berbanding terbalik dengan kuadrat konstanta dielektrik medium dari garis sinyal ke tanah, dan sebanding dengan logaritma natural ketebalan medium.Jika garis AB adalah sinyal analog, untuk menghindari interferensi garis sinyal rangkaian digital CD ke AB, harus ada area yang luas di bawah garis AB, dan jarak antara garis AB dan garis CD harus lebih besar dari 2 hingga 3 kali jarak antara garis AB dan tanah.Ini dapat dilindungi sebagian, dan kabel ground ditempatkan di sisi kiri dan kanan kabel di sisi kabel.

(4) Mengurangi kebisingan dari catu daya
Meskipun catu daya menyediakan energi ke sistem, hal ini juga menambah kebisingan pada catu daya.Jalur reset, jalur interupsi, dan jalur kendali mikrokontroler lainnya dalam rangkaian paling rentan terhadap interferensi dari kebisingan eksternal.Gangguan kuat pada jaringan listrik memasuki rangkaian melalui catu daya.Bahkan dalam sistem bertenaga baterai, baterai itu sendiri mempunyai kebisingan frekuensi tinggi.Sinyal analog pada rangkaian analog pun kurang mampu menahan interferensi dari catu daya.

(5) Perhatikan karakteristik frekuensi tinggi dari papan kabel dan komponen tercetak
Dalam kasus frekuensi tinggi, kabel, vias, resistor, kapasitor, serta induktansi dan kapasitansi terdistribusi dari konektor pada papan sirkuit tercetak tidak dapat diabaikan.Induktansi terdistribusi dari kapasitor tidak dapat diabaikan, dan kapasitansi terdistribusi dari induktor tidak dapat diabaikan.Resistansi menghasilkan pantulan sinyal frekuensi tinggi, dan kapasitansi terdistribusi dari kabel akan berperan.Ketika panjangnya lebih besar dari 1/20 panjang gelombang frekuensi derau yang sesuai, efek antena dihasilkan, dan derau dipancarkan melalui kabel.

Melalui lubang pada papan sirkuit cetak menyebabkan kapasitansi sekitar 0,6 pf.
Bahan pengemasan sirkuit terpadu itu sendiri memperkenalkan kapasitor 2~6pf.
Konektor pada papan sirkuit memiliki induktansi terdistribusi sebesar 520nH.Tusuk sirkuit terintegrasi 24-pin dual-in-line memperkenalkan induktansi terdistribusi 4 ~ 18nH.
Parameter distribusi kecil ini dapat diabaikan pada sistem mikrokontroler frekuensi rendah ini;perhatian khusus harus diberikan pada sistem berkecepatan tinggi.

(6) Tata letak komponen harus dipartisi secara wajar
Posisi komponen pada papan sirkuit cetak harus sepenuhnya mempertimbangkan masalah interferensi anti-elektromagnetik.Salah satu prinsipnya adalah jarak antar komponen harus sesingkat mungkin.Dalam tata letaknya, bagian sinyal analog, bagian sirkuit digital berkecepatan tinggi, dan bagian sumber kebisingan (seperti relai, sakelar arus tinggi, dll.) harus dipisahkan secara wajar untuk meminimalkan sambungan sinyal di antara keduanya.

G Tangani kabel ground
Pada papan sirkuit tercetak, saluran listrik dan saluran ground adalah yang paling penting.Metode yang paling penting untuk mengatasi interferensi elektromagnetik adalah dengan ground.
Untuk panel ganda, tata letak kabel ground sangat khusus.Melalui penggunaan grounding satu titik, catu daya dan ground dihubungkan ke papan sirkuit tercetak dari kedua ujung catu daya.Catu daya memiliki satu kontak dan ground memiliki satu kontak.Pada papan sirkuit tercetak, harus ada beberapa kabel ground kembali, yang akan dikumpulkan pada titik kontak catu daya kembali, yang disebut grounding titik tunggal.Yang disebut ground analog, ground digital, dan ground split perangkat berdaya tinggi mengacu pada pemisahan kabel, dan akhirnya semuanya menyatu ke titik grounding ini.Saat menghubungkan dengan sinyal selain papan sirkuit tercetak, biasanya digunakan kabel berpelindung.Untuk sinyal frekuensi tinggi dan digital, kedua ujung kabel berpelindung diarde.Salah satu ujung kabel berpelindung untuk sinyal analog frekuensi rendah harus diarde.
Sirkuit yang sangat sensitif terhadap derau dan interferensi atau sirkuit yang sangat derau berfrekuensi tinggi harus dilindungi dengan penutup logam.

(7) Gunakan kapasitor decoupling dengan baik.
Kapasitor decoupling frekuensi tinggi yang baik dapat menghilangkan komponen frekuensi tinggi hingga 1GHz.Kapasitor chip keramik atau kapasitor keramik multilayer memiliki karakteristik frekuensi tinggi yang lebih baik.Saat mendesain papan sirkuit tercetak, kapasitor decoupling harus ditambahkan antara daya dan ground dari setiap sirkuit terintegrasi.Kapasitor decoupling mempunyai dua fungsi: di satu sisi, merupakan kapasitor penyimpan energi dari rangkaian terpadu, yang menyediakan dan menyerap energi pengisian dan pengosongan pada saat membuka dan menutup rangkaian terpadu;di sisi lain, ia mengabaikan kebisingan frekuensi tinggi perangkat.Kapasitor decoupling khas 0,1uf di sirkuit digital memiliki induktansi terdistribusi 5nH, dan frekuensi resonansi paralelnya sekitar 7MHz, yang berarti ia memiliki efek decoupling yang lebih baik untuk noise di bawah 10MHz, dan memiliki efek decoupling yang lebih baik untuk noise di atas 40MHz.Kebisingan hampir tidak berpengaruh.

Kapasitor 1uf, 10uf, frekuensi resonansi paralel di atas 20MHz, efek menghilangkan kebisingan frekuensi tinggi lebih baik.Seringkali menguntungkan untuk menggunakan kapasitor frekuensi tinggi 1uf atau 10uf di mana daya masuk ke papan cetak, bahkan untuk sistem bertenaga baterai.
Setiap 10 buah rangkaian terpadu perlu ditambah kapasitor charge dandischarge atau disebut kapasitor penyimpan, ukuran kapasitornya bisa 10uf.Yang terbaik adalah tidak menggunakan kapasitor elektrolitik.Kapasitor elektrolitik digulung dengan dua lapisan film pu.Struktur yang digulung ini bertindak sebagai induktansi pada frekuensi tinggi.Cara terbaik adalah menggunakan kapasitor empedu atau kapasitor polikarbonat.

Pemilihan nilai kapasitor decoupling tidak ketat, dapat dihitung berdasarkan C=1/f;yaitu 0,1uf untuk 10MHz, dan untuk sistem yang terdiri dari mikrokontroler, bisa antara 0,1uf dan 0,01uf.

3. Beberapa pengalaman dalam mengurangi kebisingan dan interferensi elektromagnetik.
(1) Chip berkecepatan rendah dapat digunakan sebagai pengganti chip berkecepatan tinggi.Chip berkecepatan tinggi digunakan di tempat-tempat penting.
(2) Sebuah resistor dapat dihubungkan secara seri untuk mengurangi laju lompatan tepi atas dan bawah rangkaian kontrol.
(3) Cobalah untuk memberikan beberapa bentuk redaman untuk relay, dll.
(4) Gunakan jam frekuensi terendah yang memenuhi persyaratan sistem.
(5) Generator jam ditempatkan sedekat mungkin dengan perangkat yang menggunakan jam.Cangkang osilator kristal kuarsa harus dibumikan.
(6) Tutupi area jam dengan kabel ground dan jaga kabel jam sependek mungkin.
(7) Sirkuit penggerak I/O harus sedekat mungkin dengan tepi papan cetak, dan biarkan meninggalkan papan cetak sesegera mungkin.Sinyal yang masuk ke papan cetak harus disaring, dan sinyal dari area dengan kebisingan tinggi juga harus disaring.Pada saat yang sama, serangkaian resistor terminal harus digunakan untuk mengurangi pantulan sinyal.
(8) Ujung MCD yang tidak berguna harus dihubungkan ke ujung tinggi, atau dibumikan, atau ditetapkan sebagai ujung keluaran.Ujung sirkuit terpadu yang harus disambungkan ke ground catu daya harus disambungkan ke sana, dan tidak boleh dibiarkan mengambang.
(9) Terminal masukan rangkaian gerbang yang tidak digunakan tidak boleh dibiarkan mengambang.Terminal masukan positif dari penguat operasional yang tidak digunakan harus dibumikan, dan terminal masukan negatif harus dihubungkan ke terminal keluaran.(10) Papan cetak harus mencoba menggunakan garis 45 kali lipat, bukan garis 90 kali lipat, untuk mengurangi emisi eksternal dan penggabungan sinyal frekuensi tinggi.
(11) Papan cetak dipartisi menurut karakteristik peralihan frekuensi dan arus, dan komponen kebisingan dan komponen non-kebisingan harus diberi jarak yang lebih jauh.
(12) Gunakan daya satu titik dan grounding satu titik untuk panel tunggal dan ganda.Saluran listrik dan saluran tanah harus setebal mungkin.Jika ekonomi terjangkau, gunakan papan multilayer untuk mengurangi induktansi kapasitif dari catu daya dan ground.
(13) Jauhkan sinyal pilihan jam, bus, dan chip dari jalur I/O dan konektor.
(14) Jalur masukan tegangan analog dan terminal tegangan referensi harus berada sejauh mungkin dari jalur sinyal rangkaian digital, terutama jam.
(15) Untuk perangkat A/D, bagian digital dan bagian analog lebih baik disatukan daripada diserahkan*.
(16) Garis jam yang tegak lurus dengan garis I/O memiliki interferensi yang lebih kecil dibandingkan garis I/O paralel, dan pin komponen jam jauh dari kabel I/O.
(17) Pin komponen harus sependek mungkin, dan pin kapasitor pelepasan harus sependek mungkin.
(18) Garis kunci harus setebal mungkin, dan tanah pelindung harus ditambahkan di kedua sisi.Jalur berkecepatan tinggi harus pendek dan lurus.
(19) Saluran yang peka terhadap kebisingan tidak boleh sejajar dengan saluran peralihan arus tinggi dan berkecepatan tinggi.
(20) Jangan meletakkan kabel di bawah kristal kuarsa atau di bawah perangkat yang sensitif terhadap kebisingan.
(21) Untuk sirkit sinyal lemah, jangan membentuk loop arus di sekitar sirkit frekuensi rendah.
(22) Jangan membentuk lingkaran untuk sinyal apa pun.Jika hal ini tidak dapat dihindari, buatlah area lingkaran sekecil mungkin.
(23) Satu kapasitor decoupling per sirkuit terpadu.Kapasitor bypass frekuensi tinggi kecil harus ditambahkan ke setiap kapasitor elektrolitik.
(24) Gunakan kapasitor tantalum atau kapasitor juku berkapasitas besar sebagai pengganti kapasitor elektrolitik untuk mengisi dan mengosongkan kapasitor penyimpan energi.Saat menggunakan kapasitor tubular, casing harus diarde.

04
PROTEL umumnya menggunakan tombol pintas
Page Up Memperbesar dengan mouse sebagai pusatnya
Perkecil Halaman ke Bawah dengan mouse sebagai pusatnya.
Home Center posisi yang ditunjuk oleh mouse
Akhiri penyegaran (gambar ulang)
* Beralih antara lapisan atas dan bawah
+ (-) Beralih lapis demi lapis: “+” dan “-” berada pada arah yang berlawanan
Sakelar satuan Q mm (milimeter) dan mil (mil).
IM mengukur jarak antara dua titik
E x Edit X, X adalah target pengeditan, kodenya sebagai berikut: (A)=arc;(C)=komponen;(F)=isi;(P)= bantalan;(N)=jaringan;(S)=karakter ;(T) = kawat;(V) = melalui;(I) = jalur penghubung;(G) = poligon terisi.Misal ketika ingin mengedit suatu komponen, tekan EC maka akan muncul angka “sepuluh” pada pointer mouse, klik untuk mengedit
Komponen yang diedit dapat diedit.
P x Tempat X, X adalah target penempatannya, kodenya sama seperti diatas.
M x menggerakkan X, X adalah sasaran bergerak, (A), (C), (F), (P), (S), (T), (V), (G) Sama seperti di atas, dan (I) = bagian pemilihan flip;(O) Memutar bagian pemilihan;(M) = Memindahkan bagian seleksi;(R) = Pengkabelan ulang.
S x pilih X, X adalah konten yang dipilih, kodenya sebagai berikut: (I)=area dalam;(O)=daerah luar;(A)=semua;(L)=semua pada lapisan;(K)=bagian yang terkunci;(N) = jaringan fisik;(C) = jalur koneksi fisik;(H) = pad dengan bukaan yang ditentukan;(G) = pad di luar grid.Misalnya, bila Anda ingin memilih semua, tekan SA, semua gambar akan menyala untuk menunjukkan bahwa semuanya telah dipilih, dan Anda dapat menyalin, menghapus, dan memindahkan file yang dipilih.