01
Regole base di disposizione dei componenti
1. Secondo i moduli circuitali, per realizzare il layout e i circuiti correlati che realizzano la stessa funzione sono chiamati modulo.I componenti del modulo circuitale dovrebbero adottare il principio della concentrazione vicina e il circuito digitale e il circuito analogico dovrebbero essere separati;
2. Nessun componente o dispositivo deve essere montato entro 1,27 mm da fori non di montaggio quali fori di posizionamento, fori standard e 3,5 mm (per M2.5) e 4 mm (per M3) da 3,5 mm (per M2.5) e 4mm (per M3) non è consentito montare componenti;
3. Evitare di posizionare fori passanti sotto i resistori, gli induttori (plug-in), i condensatori elettrolitici e altri componenti montati orizzontalmente per evitare di cortocircuitare i passanti e il guscio del componente dopo la saldatura a onda;
4. La distanza tra l'esterno del componente e il bordo della scheda è 5 mm;
5. La distanza tra l'esterno del cuscinetto del componente di montaggio e l'esterno del componente adiacente interposto è maggiore di 2 mm;
6. I componenti metallici del guscio e le parti metalliche (scatole di schermatura, ecc.) non devono toccare altri componenti e non devono essere vicini a linee e pad stampati.La distanza tra loro dovrebbe essere maggiore di 2 mm.La dimensione del foro di posizionamento, del foro di installazione del dispositivo di fissaggio, del foro ovale e di altri fori quadrati nella scheda dall'esterno del bordo della scheda è maggiore di 3 mm;
7. Gli elementi riscaldanti non devono trovarsi in prossimità di cavi ed elementi sensibili al calore;gli elementi ad alto riscaldamento dovrebbero essere distribuiti uniformemente;
8. La presa di alimentazione deve essere disposta il più possibile attorno al circuito stampato, mentre la presa di alimentazione e il terminale della sbarra collettrice ad essa collegata devono essere disposti sullo stesso lato.Particolare attenzione dovrebbe essere prestata a non disporre prese di corrente e altri connettori di saldatura tra i connettori per facilitare la saldatura di tali prese e connettori, nonché la progettazione e il fissaggio dei cavi di alimentazione.La spaziatura delle prese di corrente e dei connettori di saldatura dovrebbe essere considerata per facilitare l'inserimento e lo scollegamento delle spine di alimentazione;
9. Disposizione degli altri componenti:
Tutti i componenti del circuito integrato sono allineati su un lato e la polarità dei componenti polari è chiaramente contrassegnata.La polarità dello stesso stampato non può essere marcata in più di due direzioni.Quando appaiono due direzioni, le due direzioni sono perpendicolari tra loro;
10. Il cablaggio sulla superficie della scheda deve essere denso e denso.Quando la differenza di densità è troppo grande, deve essere riempita con un foglio di rame a rete e la griglia deve essere maggiore di 8 mil (o 0,2 mm);
11. Non dovrebbero essere presenti fori passanti sui pad SMD per evitare la perdita di pasta saldante e causare false saldature dei componenti.Non è consentito il passaggio di linee di segnale importanti tra i pin della presa;
12. La patch è allineata su un lato, la direzione dei caratteri è la stessa e la direzione della confezione è la stessa;
13. Per quanto possibile, i dispositivi polarizzati dovrebbero essere coerenti con la direzione della marcatura della polarità sulla stessa scheda.

Regole di cablaggio dei componenti

1. Disegnare l'area di cablaggio entro 1 mm dal bordo della scheda PCB ed entro 1 mm attorno al foro di montaggio, il cablaggio è vietato;
2. La linea elettrica dovrebbe essere quanto più larga possibile e non dovrebbe essere inferiore a 18mil;la larghezza della linea del segnale non deve essere inferiore a 12mil;le linee di input e output della CPU non devono essere inferiori a 10mil (o 8mil);l'interlinea non deve essere inferiore a 10mil;
3. La via normale non è inferiore a 30mil;
4. Doppio in linea: pad da 60mil, apertura da 40mil;
Resistenza 1/4 W: 51*55mil (0805 montaggio superficiale);quando in linea, il pad è di 62mil e l'apertura è di 42mil;
Capacità infinita: 51*55mil (0805 montaggio superficiale);quando in linea, il pad è di 50mil e l'apertura è di 28mil;
5. Si noti che la linea di alimentazione e la linea di terra devono essere il più radiali possibile e la linea del segnale non deve essere avvolta in un cappio.

03
Come migliorare la capacità anti-interferenza e la compatibilità elettromagnetica?
Come migliorare la capacità anti-interferenza e la compatibilità elettromagnetica durante lo sviluppo di prodotti elettronici con processori?

1. I seguenti sistemi dovrebbero prestare particolare attenzione alle interferenze anti-elettromagnetiche:
(1) Un sistema in cui la frequenza di clock del microcontrollore è estremamente elevata e il ciclo del bus è estremamente veloce.
(2) Il sistema contiene circuiti di comando ad alta potenza e alta corrente, come relè che producono scintille, interruttori ad alta corrente, ecc.
(3) Un sistema contenente un circuito di segnale analogico debole e un circuito di conversione A/D ad alta precisione.

2. Adottare le seguenti misure per aumentare la capacità anti-interferenza elettromagnetica del sistema:
(1) Scegli un microcontrollore a bassa frequenza:
La scelta di un microcontrollore con una bassa frequenza di clock esterno può ridurre efficacemente il rumore e migliorare la capacità anti-interferenza del sistema.Per le onde quadre e le onde sinusoidali della stessa frequenza, le componenti ad alta frequenza nell'onda quadra sono molto più di quelle nell'onda sinusoidale.Sebbene l'ampiezza della componente ad alta frequenza dell'onda quadra sia inferiore a quella dell'onda fondamentale, maggiore è la frequenza, più facile sarà emettere come sorgente di rumore.Il rumore ad alta frequenza più influente generato dal microcontrollore è circa 3 volte la frequenza di clock.

(2) Ridurre la distorsione nella trasmissione del segnale
I microcontrollori sono prodotti principalmente utilizzando la tecnologia CMOS ad alta velocità.La corrente di ingresso statica del terminale di ingresso del segnale è di circa 1 mA, la capacità di ingresso è di circa 10PF e l'impedenza di ingresso è piuttosto elevata.Il terminale di uscita del circuito CMOS ad alta velocità ha una notevole capacità di carico, ovvero un valore di uscita relativamente elevato.Il filo lungo porta al terminale di ingresso con un'impedenza di ingresso piuttosto elevata, il problema della riflessione è molto serio, causerà una distorsione del segnale e aumenterà il rumore del sistema.Quando Tpd>Tr, diventa un problema della linea di trasmissione e devono essere considerati problemi come la riflessione del segnale e l'adattamento dell'impedenza.

Il tempo di ritardo del segnale sulla scheda stampata è correlato all'impedenza caratteristica del conduttore, che è correlata alla costante dielettrica del materiale della scheda a circuito stampato.Si può approssimativamente considerare che la velocità di trasmissione del segnale sui conduttori della scheda stampata sia circa da 1/3 a 1/2 della velocità della luce.Il Tr (tempo di ritardo standard) dei componenti logici comunemente utilizzati in un sistema composto da un microcontrollore è compreso tra 3 e 18 ns.

Sul circuito stampato, il segnale passa attraverso un resistore da 7 W e un cavo lungo 25 cm e il tempo di ritardo sulla linea è compreso all'incirca tra 4~20 ns.In altre parole, più corto è il cavo del segnale sul circuito stampato, meglio è, e il più lungo non deve superare i 25 cm.E il numero di vie dovrebbe essere il più piccolo possibile, preferibilmente non più di due.
Quando il tempo di salita del segnale è più veloce del tempo di ritardo del segnale, deve essere elaborato secondo l'elettronica veloce.A questo punto è opportuno considerare l'adattamento dell'impedenza della linea di trasmissione.Per la trasmissione del segnale tra i blocchi integrati su un circuito stampato la situazione Td>Trd dovrebbe essere evitata.Quanto più grande è il circuito stampato, tanto maggiore non può essere la velocità del sistema.
Utilizzare le seguenti conclusioni per riassumere una regola di progettazione del circuito stampato:
Il segnale viene trasmesso sulla scheda stampata e il suo tempo di ritardo non deve essere superiore al tempo di ritardo nominale del dispositivo utilizzato.

(3) Ridurre l'interferenza incrociata* tra le linee del segnale:
Un segnale di gradino con un tempo di salita pari a Tr nel punto A viene trasmesso al terminale B attraverso il conduttore AB.Il tempo di ritardo del segnale sulla linea AB è Td.Nel punto D, a causa della trasmissione in avanti del segnale dal punto A, della riflessione del segnale dopo aver raggiunto il punto B e del ritardo della linea AB, dopo il tempo Td verrà indotto un segnale di impulso di pagina con una larghezza di Tr.Nel punto C, a causa della trasmissione e riflessione del segnale su AB, viene indotto un segnale di impulso positivo con un'ampiezza pari al doppio del tempo di ritardo del segnale sulla linea AB, cioè 2Td.Questa è l'interferenza incrociata tra i segnali.L'intensità del segnale di interferenza è correlata al di/at del segnale nel punto C e alla distanza tra le linee.Quando le due linee di segnale non sono molto lunghe, quello che si vede su AB è in realtà la sovrapposizione di due impulsi.

Il microcontrollo realizzato con la tecnologia CMOS ha un'elevata impedenza di ingresso, un elevato rumore e un'elevata tolleranza al rumore.Al circuito digitale è sovrapposto un rumore di 100~200 mV e non ne influenza il funzionamento.Se la linea AB nella figura è un segnale analogico, questa interferenza diventa intollerabile.Ad esempio, il circuito stampato è una scheda a quattro strati, uno dei quali è una massa di ampia area, o una scheda a doppia faccia, e quando il lato opposto della linea del segnale è una massa di ampia area, la croce* l'interferenza tra tali segnali sarà ridotta.Il motivo è che l'ampia area del terreno riduce l'impedenza caratteristica della linea del segnale e la riflessione del segnale sull'estremità D è notevolmente ridotta.L'impedenza caratteristica è inversamente proporzionale al quadrato della costante dielettrica del mezzo dalla linea del segnale a terra e proporzionale al logaritmo naturale dello spessore del mezzo.Se la linea AB è un segnale analogico, per evitare l'interferenza della linea del segnale del circuito digitale da CD ad AB, dovrebbe esserci un'ampia area sotto la linea AB e la distanza tra la linea AB e la linea CD dovrebbe essere maggiore di 2 a 3 volte la distanza tra la linea AB e il suolo.Può essere parzialmente schermato e i fili di terra sono posizionati sui lati sinistro e destro del conduttore, sul lato con il conduttore.

(4) Ridurre il rumore proveniente dall'alimentazione
Sebbene l'alimentatore fornisca energia al sistema, aggiunge anche il proprio rumore all'alimentatore.La linea di reset, la linea di interruzione e le altre linee di controllo del microcontrollore nel circuito sono più suscettibili alle interferenze dovute al rumore esterno.Forti interferenze sulla rete elettrica entrano nel circuito attraverso l'alimentatore.Anche in un sistema alimentato a batteria, la batteria stessa produce rumore ad alta frequenza.Il segnale analogico nel circuito analogico è ancora meno in grado di resistere alle interferenze dell'alimentazione.

(5) Prestare attenzione alle caratteristiche di alta frequenza dei circuiti stampati e dei componenti
Nel caso dell'alta frequenza, i conduttori, i vias, i resistori, i condensatori e l'induttanza e la capacità distribuite dei connettori sul circuito stampato non possono essere ignorati.L'induttanza distribuita del condensatore non può essere ignorata e la capacità distribuita dell'induttore non può essere ignorata.La resistenza produce la riflessione del segnale ad alta frequenza e la capacità distribuita del conduttore avrà un ruolo.Quando la lunghezza è maggiore di 1/20 della lunghezza d'onda corrispondente alla frequenza del rumore, si produce un effetto antenna e il rumore viene emesso attraverso il conduttore.

I fori passanti del circuito stampato provocano circa 0,6 pf di capacità.
Il materiale di confezionamento di un circuito integrato stesso introduce condensatori da 2~6pf.
Un connettore su un circuito ha un'induttanza distribuita di 520 nH.Un circuito integrato dual-in-line a 24 pin introduce un'induttanza distribuita di 4~18nH.
Questi piccoli parametri di distribuzione sono trascurabili in questa linea di sistemi a microcontrollore a bassa frequenza;particolare attenzione deve essere posta ai sistemi ad alta velocità.

(6) La disposizione dei componenti dovrebbe essere ragionevolmente suddivisa
La posizione dei componenti sul circuito stampato dovrebbe tenere pienamente conto del problema delle interferenze anti-elettromagnetiche.Uno dei principi è che i cavi tra i componenti dovrebbero essere i più corti possibile.Nel layout, la parte del segnale analogico, la parte del circuito digitale ad alta velocità e la parte della sorgente di rumore (come relè, interruttori ad alta corrente, ecc.) dovrebbero essere ragionevolmente separate per ridurre al minimo l'accoppiamento del segnale tra di loro.

G Maneggiare il filo di terra
Sul circuito stampato, la linea di alimentazione e la linea di terra sono le più importanti.Il metodo più importante per superare le interferenze elettromagnetiche è la messa a terra.
Per i pannelli doppi la disposizione del filo di terra è particolarmente particolare.Attraverso l'uso della messa a terra a punto singolo, l'alimentatore e la terra sono collegati al circuito stampato da entrambe le estremità dell'alimentatore.L'alimentazione ha un contatto e la terra ha un contatto.Sul circuito stampato devono essere presenti più fili di terra di ritorno, che verranno raccolti sul punto di contatto dell'alimentazione di ritorno, che è la cosiddetta messa a terra a punto singolo.La cosiddetta terra analogica, terra digitale e suddivisione della terra dei dispositivi ad alta potenza si riferisce alla separazione dei cavi e infine convergono tutti a questo punto di messa a terra.Quando si effettua il collegamento con segnali diversi dai circuiti stampati, vengono solitamente utilizzati cavi schermati.Per i segnali digitali e ad alta frequenza, entrambe le estremità del cavo schermato sono collegate a terra.Un'estremità del cavo schermato per i segnali analogici a bassa frequenza deve essere collegata a terra.
I circuiti molto sensibili al rumore e alle interferenze o i circuiti che presentano disturbi particolarmente ad alta frequenza devono essere schermati con una copertura metallica.

(7) Utilizzare bene i condensatori di disaccoppiamento.
Un buon condensatore di disaccoppiamento ad alta frequenza può rimuovere componenti ad alta frequenza fino a 1GHZ.I condensatori a chip ceramico o i condensatori ceramici multistrato hanno migliori caratteristiche ad alta frequenza.Quando si progetta un circuito stampato, è necessario aggiungere un condensatore di disaccoppiamento tra l'alimentazione e la terra di ciascun circuito integrato.Il condensatore di disaccoppiamento ha due funzioni: da un lato è il condensatore di accumulo dell'energia del circuito integrato, che fornisce e assorbe l'energia di carica e scarica al momento dell'apertura e della chiusura del circuito integrato;d'altro canto, bypassa il rumore ad alta frequenza del dispositivo.Il tipico condensatore di disaccoppiamento da 0,1 uf nei circuiti digitali ha un'induttanza distribuita di 5nH e la sua frequenza di risonanza parallela è di circa 7 MHz, il che significa che ha un migliore effetto di disaccoppiamento per il rumore inferiore a 10 MHz e ha un migliore effetto di disaccoppiamento per il rumore superiore a 40 MHz.Il rumore non ha quasi alcun effetto.

Condensatori da 1uf, 10uf, la frequenza di risonanza parallela è superiore a 20 MHz, l'effetto di rimozione del rumore ad alta frequenza è migliore.Spesso è vantaggioso utilizzare un condensatore ad alta frequenza da 1uf o 10uf dove l'alimentazione entra nella scheda stampata, anche per i sistemi alimentati a batteria.
Ogni 10 pezzi di circuiti integrati è necessario aggiungere un condensatore di carica e scarica, o chiamato condensatore di accumulo, la dimensione del condensatore può essere 10uf.È meglio non utilizzare condensatori elettrolitici.I condensatori elettrolitici sono avvolti con due strati di pellicola in PU.Questa struttura arrotolata agisce come un'induttanza alle alte frequenze.È meglio usare un condensatore biliare o un condensatore in policarbonato.

La scelta del valore del condensatore di disaccoppiamento non è vincolante, può essere calcolata secondo C=1/f;cioè 0,1uf per 10MHz, e per un sistema composto da un microcontrollore può essere compreso tra 0,1uf e 0,01uf.

3. Qualche esperienza nella riduzione del rumore e delle interferenze elettromagnetiche.
(1) È possibile utilizzare chip a bassa velocità anziché chip ad alta velocità.I chip ad alta velocità vengono utilizzati nei punti chiave.
(2) È possibile collegare un resistore in serie per ridurre la velocità di salto dei bordi superiore e inferiore del circuito di controllo.
(3) Provare a fornire una qualche forma di smorzamento per i relè, ecc.
(4) Utilizzare il clock con la frequenza più bassa che soddisfi i requisiti di sistema.
(5) Il generatore di orologio è il più vicino possibile al dispositivo che utilizza l'orologio.Il guscio dell'oscillatore a cristallo di quarzo deve essere messo a terra.
(6) Racchiudere l'area dell'orologio con un filo di terra e mantenere il filo dell'orologio il più corto possibile.
(7) Il circuito di pilotaggio I/O dovrebbe essere il più vicino possibile al bordo della scheda stampata e lasciarlo uscire dalla scheda stampata il prima possibile.Il segnale che entra nella scheda stampata deve essere filtrato e anche il segnale proveniente dall'area ad alto rumore deve essere filtrato.Allo stesso tempo, è necessario utilizzare una serie di resistori terminali per ridurre la riflessione del segnale.
(8) L'estremità inutile dell'MCD deve essere collegata all'alta, o messa a terra, o definita come estremità di uscita.L'estremità del circuito integrato che deve essere collegata alla massa dell'alimentatore va collegata ad essa e non deve essere lasciata flottante.
(9) Il terminale di ingresso del circuito di gate non utilizzato non deve essere lasciato flottante.Il terminale di ingresso positivo dell'amplificatore operazionale non utilizzato deve essere messo a terra e il terminale di ingresso negativo deve essere collegato al terminale di uscita.(10) Il circuito stampato dovrebbe cercare di utilizzare linee da 45 volte invece di linee da 90 volte per ridurre l'emissione esterna e l'accoppiamento dei segnali ad alta frequenza.
(11) I circuiti stampati sono suddivisi in base alla frequenza e alle caratteristiche di commutazione della corrente e le componenti di rumore e le componenti non di rumore dovrebbero essere più distanti.
(12) Utilizzare l'alimentazione a punto singolo e la messa a terra a punto singolo per i pannelli singoli e doppi.La linea elettrica e la linea di terra dovrebbero essere quanto più spesse possibile.Se l'economia è conveniente, utilizzare una scheda multistrato per ridurre l'induttanza capacitiva dell'alimentatore e della terra.
(13) Tenere i segnali di clock, bus e chip select lontani dalle linee e dai connettori I/O.
(14) La linea di ingresso della tensione analogica e il terminale della tensione di riferimento devono essere il più lontano possibile dalla linea del segnale del circuito digitale, in particolare dall'orologio.
(15) Per i dispositivi A/D, la parte digitale e la parte analogica preferirebbero essere unificate piuttosto che trasferite*.
(16) La linea dell'orologio perpendicolare alla linea I/O presenta meno interferenze rispetto alla linea I/O parallela e i pin del componente orologio sono lontani dal cavo I/O.
(17) I piedini dei componenti dovrebbero essere i più corti possibile e i piedini del condensatore di disaccoppiamento dovrebbero essere i più corti possibile.
(18) La linea chiave dovrebbe essere quanto più spessa possibile e su entrambi i lati dovrebbe essere aggiunto un terreno protettivo.La linea ad alta velocità dovrebbe essere breve e diritta.
(19) Le linee sensibili al rumore non dovrebbero essere parallele alle linee di commutazione ad alta corrente e ad alta velocità.
(20) Non far passare i cavi sotto il cristallo di quarzo o sotto dispositivi sensibili al rumore.
(21) Per i circuiti a segnale debole, non formare anelli di corrente attorno ai circuiti a bassa frequenza.
(22) Non formare un loop per nessun segnale.Se è inevitabile, ridurre al minimo l'area del circuito.
(23) Un condensatore di disaccoppiamento per circuito integrato.È necessario aggiungere un piccolo condensatore di bypass ad alta frequenza a ciascun condensatore elettrolitico.
(24) Utilizzare condensatori al tantalio di grande capacità o condensatori juku invece dei condensatori elettrolitici per caricare e scaricare i condensatori di accumulo di energia.Quando si utilizzano condensatori tubolari, la custodia deve essere messa a terra.

04
Tasti di scelta rapida comunemente utilizzati PROTEL
Pagina su Ingrandisci con il mouse al centro
Pagina giù Rimpicciolisci con il mouse al centro.
Home Centrare la posizione puntata dal mouse
Fine aggiornamento (ridisegna)
* Passa dallo strato superiore a quello inferiore e viceversa
+ (-) Cambia livello per livello: “+” e “-” sono nella direzione opposta
Q Commutatore di unità mm (millimetro) e mil (mil).
IM misura la distanza tra due punti
E x Edit X, X è la destinazione della modifica, il codice è il seguente: (A)=arc;(C)=componente;(F)=riempimento;(P)=imbottitura;(N)=rete;(S)=carattere ;(T) = filo;(V) = via;(I) = linea di collegamento;(G) = poligono pieno.Ad esempio, quando vuoi modificare un componente, premi EC, il puntatore del mouse apparirà “dieci”, clicca per modificare
I componenti modificati possono essere modificati.
P x Posiziona X, X è la destinazione del posizionamento, il codice è lo stesso di sopra.
M x muove X, X è il bersaglio in movimento, (A), (C), (F), (P), (S), (T), (V), (G) Come sopra e (I) = capovolgi la parte di selezione;(O) Ruota la parte di selezione;(M) = Sposta la parte di selezione;(R) = Ricablaggio.
S x seleziona X, X è il contenuto selezionato, il codice è il seguente: (I)=area interna;(O)=area esterna;(A)=tutti;(L)=tutto sullo strato;(K)=parte bloccata;(N) = rete fisica;(C) = linea di collegamento fisico;(H) = tampone con apertura specificata;(G) = pad esterno alla griglia.Ad esempio, quando si desidera selezionare tutto, premere SA, tutti gli elementi grafici si illuminano per indicare che sono stati selezionati ed è possibile copiare, cancellare e spostare i file selezionati.