01
Komponentu izkārtojuma pamatnoteikumi
1. Saskaņā ar ķēžu moduļiem, lai izveidotu izkārtojumu un saistītās shēmas, kas nodrošina to pašu funkciju, sauc par moduli.Ķēdes moduļa komponentiem ir jāpieņem tuvuma koncentrācijas princips, un digitālā ķēde un analogā ķēde ir jāatdala;
2. Nevienu komponentu vai ierīci nedrīkst uzstādīt tuvāk 1,27 mm no nemontāžas caurumiem, piemēram, pozicionēšanas caurumiem, standarta caurumiem un 3,5 mm (M2,5) un 4 mm (M3) no 3,5 mm (M2,5) un 4 mm (M3) nedrīkst montēt sastāvdaļas;
3. Izvairieties no caurumu izvietošanas zem horizontāli uzstādītajiem rezistoriem, induktoriem (spraudņiem), elektrolītiskajiem kondensatoriem un citām sastāvdaļām, lai izvairītos no cauruļu un komponentu apvalka īssavienojuma pēc viļņu lodēšanas;
4. Attālums starp komponenta ārpusi un dēļa malu ir 5mm;
5. Attālums starp montāžas komponenta paliktņa ārpusi un blakus esošās sastāvdaļas ārpusi ir lielāks par 2 mm;
6. Metāla korpusa detaļas un metāla daļas (ekrānveida kastes utt.) nedrīkst pieskarties citām sastāvdaļām, kā arī nedrīkst atrasties apdrukātu līniju un paliktņu tuvumā.Attālumam starp tiem jābūt lielākam par 2 mm.Pozicionēšanas cauruma, stiprinājumu uzstādīšanas cauruma, ovāla cauruma un citu kvadrātveida caurumu izmērs plātnē no dēļa malas ārpuses ir lielāks par 3 mm;
7. Sildelementi nedrīkst atrasties vadu un siltumjutīgu elementu tiešā tuvumā;augstas sildīšanas elementiem jābūt vienmērīgi sadalītiem;
8. Strāvas ligzda ir jāizkārto ap drukāto plati, cik vien iespējams, un strāvas kontaktligzda un ar to savienotā kopnes spaile ir jānovieto tajā pašā pusē.Īpaša uzmanība jāpievērš tam, lai starp savienotājiem nenovietotu strāvas kontaktligzdas un citus metināšanas savienotājus, lai atvieglotu šo kontaktligzdu un savienotāju metināšanu, kā arī strāvas kabeļu projektēšanu un savienošanu.Jāapsver strāvas kontaktligzdu un metināšanas savienotāju izvietojums, lai atvieglotu strāvas kontaktdakšu pieslēgšanu un atvienošanu;
9. Citu komponentu izvietojums:
Visi IC komponenti ir izlīdzināti vienā pusē, un polāro komponentu polaritāte ir skaidri marķēta.Vienas un tās pašas iespiedplates polaritāti nevar atzīmēt vairāk kā divos virzienos.Kad parādās divi virzieni, abi virzieni ir viens otram perpendikulāri;
10. Elektroinstalācijai uz dēļa virsmas jābūt blīvai un blīvai.Ja blīvuma starpība ir pārāk liela, tā jāaizpilda ar sietveida vara foliju, un režģim jābūt lielākam par 8 miliem (vai 0,2 mm);
11. Uz SMD spilventiņiem nedrīkst būt caurumi, lai izvairītos no lodēšanas pastas zuduma un nepareizas komponentu lodēšanas.Svarīgas signāla līnijas nedrīkst iet starp kontaktligzdas tapām;
12. Plāksteris ir izlīdzināts vienā pusē, rakstzīmju virziens ir vienāds, un iepakojuma virziens ir vienāds;
13. Cik vien iespējams, polarizētajām ierīcēm jāatbilst polaritātes marķējuma virzienam uz vienas un tās pašas plāksnes.

Komponentu elektroinstalācijas noteikumi

1. Novelciet elektroinstalācijas laukumu 1 mm robežās no PCB plates malas un 1 mm robežās ap montāžas caurumu, vadu uzstādīšana ir aizliegta;
2. Elektrības līnijai jābūt pēc iespējas platākai un nedrīkst būt mazāka par 18mil;signāla līnijas platums nedrīkst būt mazāks par 12mil;CPU ievades un izvades līnijas nedrīkst būt mazākas par 10mil (vai 8mil);rindu atstatums nedrīkst būt mazāks par 10mil;
3. parastais via nav mazāks par 30mil;
4. Dual in-line: 60mil pad, 40mil diafragmas;
1/4W pretestība: 51*55mil (0805 virsmas stiprinājums);ierindots, spilventiņš ir 62mil, un atvērums ir 42mil;
Bezgalīga kapacitāte: 51*55mil (0805 virsmas stiprinājums);ierindā, spilventiņš ir 50 milj., un atvērums ir 28 milj.
5. Ņemiet vērā, ka strāvas līnijai un zemējuma līnijai jābūt pēc iespējas radiālākai un signāla līnijai nedrīkst būt cilpa.

03
Kā uzlabot prettraucējumu spēju un elektromagnētisko savietojamību?
Kā uzlabot prettraucējumu spēju un elektromagnētisko savietojamību, izstrādājot elektroniskus produktus ar procesoriem?

1. Pretelektromagnētiskajiem traucējumiem īpaša uzmanība jāpievērš šādām sistēmām:
(1) Sistēma, kurā mikrokontrollera pulksteņa frekvence ir ārkārtīgi augsta un kopnes cikls ir ārkārtīgi ātrs.
(2) Sistēma satur lieljaudas, lielas strāvas piedziņas ķēdes, piemēram, dzirksteļus radošus relejus, augstas strāvas slēdžus utt.
(3) Sistēma, kurā ir vāja analogā signāla ķēde un augstas precizitātes A/D konversijas ķēde.

2. Veiciet šādus pasākumus, lai palielinātu sistēmas pretelektromagnētisko traucējumu spēju:
(1) Izvēlieties mikrokontrolleri ar zemu frekvenci:
Izvēloties mikrokontrolleri ar zemu ārējo pulksteņa frekvenci, var efektīvi samazināt troksni un uzlabot sistēmas prettraucējumu spēju.Kvadrātveida viļņiem un sinusoidālajiem viļņiem ar tādu pašu frekvenci augstfrekvences komponenti kvadrātveida vilnī ir daudz vairāk nekā sinusoidālā viļņa.Lai gan kvadrātveida viļņa augstfrekvences komponentes amplitūda ir mazāka par pamatviļņu, jo augstāka ir frekvence, jo vieglāk to izstarot kā trokšņa avotu.Visietekmīgākais mikrokontrollera radītais augstfrekvences troksnis ir aptuveni 3 reizes lielāks par pulksteņa frekvenci.

(2) Samaziniet signāla pārraides traucējumus
Mikrokontrolleri galvenokārt tiek ražoti, izmantojot ātrgaitas CMOS tehnoloģiju.Signāla ievades spailes statiskā ieejas strāva ir aptuveni 1 mA, ieejas kapacitāte ir aptuveni 10 PF, un ieejas pretestība ir diezgan augsta.Ātrgaitas CMOS shēmas izejas terminālim ir ievērojama kravnesība, tas ir, salīdzinoši liela izejas vērtība.Garais vads ved uz ieejas spaili ar diezgan augstu ieejas pretestību, atstarošanas problēma ir ļoti nopietna, tas izraisīs signāla kropļojumus un palielinās sistēmas troksni.Ja Tpd>Tr, tā kļūst par pārvades līnijas problēmu, un ir jāņem vērā tādas problēmas kā signāla atstarošana un pretestības saskaņošana.

Signāla aizkaves laiks uz iespiedplates ir saistīts ar svina raksturīgo pretestību, kas ir saistīta ar iespiedshēmas plates materiāla dielektrisko konstanti.Aptuveni var uzskatīt, ka signāla pārraides ātrums uz iespiedplates vadiem ir aptuveni 1/3 līdz 1/2 no gaismas ātruma.Parasti izmantoto loģisko tālruņu komponentu Tr (standarta aizkaves laiks) sistēmā, kas sastāv no mikrokontrollera, ir no 3 līdz 18 ns.

Uz iespiedshēmas plates signāls iet caur 7 W rezistoru un 25 cm garu vadu, un līnijas aizkaves laiks ir aptuveni 4–20 ns.Citiem vārdiem sakot, jo īsāks ir signāla vads uz iespiedshēmas, jo labāk, un garākais nedrīkst pārsniegt 25 cm.Un vias skaitam jābūt pēc iespējas mazākam, vēlams ne vairāk kā diviem.
Ja signāla pieauguma laiks ir ātrāks par signāla aizkaves laiku, tas ir jāapstrādā saskaņā ar ātro elektroniku.Šajā laikā ir jāapsver pārvades līnijas pretestības atbilstība.Signāla pārraidei starp integrētajiem blokiem uz iespiedshēmas plates ir jāizvairās no situācijas Td>Trd.Jo lielāka ir iespiedshēmas plate, jo lielāks nevar būt sistēmas ātrums.
Izmantojiet šādus secinājumus, lai apkopotu iespiedshēmas plates dizaina noteikumu:
Signāls tiek pārraidīts uz iespiedplates, un tā aizkaves laiks nedrīkst būt lielāks par izmantotās ierīces nominālo aizkaves laiku.

(3) Samaziniet šķērseniskos* traucējumus starp signāla līnijām:
Pakāpiena signāls ar pieauguma laiku Tr punktā A tiek pārraidīts uz spaili B caur vadu AB.Signāla aizkaves laiks AB līnijā ir Td.Punktā D, pateicoties signāla pārraidei uz priekšu no punkta A, signāla atstarošanas pēc punkta B sasniegšanas un AB līnijas aizkaves, pēc Td laika tiks inducēts lapas impulsa signāls ar platumu Tr.Punktā C signāla pārraides un atstarošanas dēļ uz AB tiek inducēts pozitīvs impulsa signāls, kura platums ir divreiz lielāks par signāla aizkaves laiku AB līnijā, tas ir, 2Td.Tas ir šķērstraucējums starp signāliem.Traucējumsignāla intensitāte ir saistīta ar signāla di/at punktā C un attālumu starp līnijām.Ja abas signāla līnijas nav ļoti garas, tas, ko redzat uz AB, patiesībā ir divu impulsu superpozīcija.

CMOS tehnoloģijas radītajai mikrovadībai ir augsta ieejas pretestība, augsts troksnis un augsta trokšņa tolerance.Digitālā shēma ir pārklāta ar 100 ~ 200 mv troksni un neietekmē tās darbību.Ja AB līnija attēlā ir analogs signāls, šie traucējumi kļūst nepanesami.Piemēram, iespiedshēmas plate ir četru slāņu plate, no kurām viena ir liela laukuma zemējums vai abpusēja plate, un, ja signāla līnijas aizmugure ir liela laukuma zemējums, krusts* tiks samazināti traucējumi starp šādiem signāliem.Iemesls ir tāds, ka lielais zemes laukums samazina signāla līnijas raksturīgo pretestību, un signāla atstarošana D galā ir ievērojami samazināta.Raksturīgā pretestība ir apgriezti proporcionāla vides dielektriskās konstantes kvadrātam no signāla līnijas līdz zemei ​​un proporcionāla vides biezuma dabiskajam logaritmam.Ja AB līnija ir analogs signāls, lai izvairītos no ciparu ķēdes signāla līnijas CD uz AB traucējumiem, zem AB līnijas ir jābūt lielam laukumam un attālumam starp AB līniju un CD līniju jābūt lielākam par 2 līdz 3 reizēm attālumam starp AB līniju un zemi.To var daļēji ekranēt, un zemējuma vadi ir novietoti pievada kreisajā un labajā pusē tajā pusē, kurā ir vads.

(4) Samaziniet strāvas padeves radīto troksni
Lai gan barošanas avots nodrošina sistēmu ar enerģiju, tas arī palielina strāvas padeves troksni.Atiestatīšanas līnija, pārtraukuma līnija un citas mikrokontrollera vadības līnijas ķēdē ir visjutīgākās pret ārējiem trokšņiem.Spēcīgi traucējumi elektrotīklā iekļūst ķēdē caur barošanas avotu.Pat ar akumulatoru darbināmā sistēmā pašam akumulatoram ir augstas frekvences troksnis.Analogais signāls analogajā shēmā vēl mazāk spēj izturēt strāvas padeves radītos traucējumus.

(5) Pievērsiet uzmanību drukāto elektroinstalācijas plākšņu un komponentu augstfrekvences raksturlielumiem
Augstas frekvences gadījumā nevar ignorēt vadus, caurumus, rezistorus, kondensatorus, kā arī iespiedshēmas plates savienotāju sadalīto induktivitāti un kapacitāti.Nevar ignorēt kondensatora sadalīto induktivitāti, un nevar ignorēt induktora sadalīto kapacitāti.Pretestība rada augstfrekvences signāla atspulgu, un tam būs nozīme izkliedētā vada kapacitātei.Ja garums ir lielāks par 1/20 no atbilstošā trokšņa frekvences viļņa garuma, tiek radīts antenas efekts un troksnis tiek izvadīts caur vadu.

Iespiedshēmas plates caurumi rada aptuveni 0,6 pf kapacitāti.
Pats integrētās shēmas iepakojuma materiāls ievieš 2 ~ 6pf kondensatorus.
Shēmas plates savienotāja sadalītā induktivitāte ir 520 nH.Divrindu 24 kontaktu integrētās shēmas iesms nodrošina 4–18 nH sadalīto induktivitāti.
Šie mazie sadalījuma parametri šajā zemfrekvences mikrokontrolleru sistēmu līnijā ir niecīgi;īpaša uzmanība jāpievērš ātrgaitas sistēmām.

(6) Komponentu izkārtojumam jābūt saprātīgi sadalītam
Komponentu novietojumam uz iespiedshēmas plates pilnībā jāņem vērā anti-elektromagnētisko traucējumu problēma.Viens no principiem ir tāds, ka vadiem starp komponentiem jābūt pēc iespējas īsākiem.Izkārtojumā analogā signāla daļa, ātrgaitas digitālās shēmas daļa un trokšņa avota daļa (piemēram, releji, augstas strāvas slēdži utt.) ir saprātīgi jāatdala, lai samazinātu signāla savienojumu starp tām.

G Rīkojieties ar zemējuma vadu
Uz iespiedshēmas plates vissvarīgākā ir strāvas līnija un zemējuma līnija.Vissvarīgākā metode elektromagnētisko traucējumu pārvarēšanai ir zemējums.
Dubultajiem paneļiem zemējuma vadu izkārtojums ir īpaši īpašs.Izmantojot viena punkta zemējumu, barošanas avots un zemējums ir savienoti ar iespiedshēmas plati no abiem barošanas avota galiem.Barošanas avotam ir viens kontakts, un zemei ​​ir viens kontakts.Uz iespiedshēmas plates ir jābūt vairākiem atgriešanas zemējuma vadiem, kas tiks savākti atpakaļgaitas barošanas avota kontaktpunktā, kas ir tā sauktais viena punkta zemējums.Tā sauktā analogā zemējuma, digitālā zemējuma un lieljaudas ierīces zemējuma sadalīšana attiecas uz vadu atdalīšanu, un visbeidzot visi saplūst ar šo zemējuma punktu.Savienojot ar signāliem, kas nav iespiedshēmu plates, parasti tiek izmantoti ekranēti kabeļi.Augstas frekvences un digitālajiem signāliem abi ekranētā kabeļa gali ir iezemēti.Vienam zemfrekvences analogo signālu ekranētā kabeļa galam jābūt iezemētam.
Ķēdes, kas ir ļoti jutīgas pret troksni un traucējumiem, vai ķēdes, kurās ir īpaši augstas frekvences trokšņi, ir jāaizsargā ar metāla pārsegu.

(7) Labi izmantojiet atsaistes kondensatorus.
Labs augstfrekvences atsaistes kondensators var noņemt augstfrekvences komponentus līdz 1 GHZ.Keramikas mikroshēmu kondensatoriem vai daudzslāņu keramikas kondensatoriem ir labāki augstfrekvences raksturlielumi.Izstrādājot iespiedshēmas plati, starp katras integrālās shēmas strāvu un zemi jāpievieno atdalīšanas kondensators.Atsaistes kondensatoram ir divas funkcijas: no vienas puses, tas ir integrālās shēmas enerģijas uzkrāšanas kondensators, kas nodrošina un absorbē uzlādes un izlādes enerģiju integrālās shēmas atvēršanas un aizvēršanas brīdī;no otras puses, tas apiet ierīces augstfrekvences troksni.Tipiskajam 0,1 uf atdalīšanas kondensatoram digitālajās shēmās ir 5 nH sadalītā induktivitāte, un tā paralēlās rezonanses frekvence ir aptuveni 7 MHz, kas nozīmē, ka tam ir labāks atdalīšanas efekts troksnim, kas mazāks par 10 MHz, un tam ir labāks atdalīšanas efekts trokšņiem virs 40 MHz.Troksnis gandrīz neietekmē.

1uf, 10uf kondensatori, paralēlās rezonanses frekvence ir virs 20MHz, augstfrekvences trokšņa noņemšanas efekts ir labāks.Bieži vien ir izdevīgi izmantot 1uf vai 10uf de-augstfrekvences kondensatoru, ja jauda nonāk iespiedplatē, pat sistēmām, kas darbināmas ar baterijām.
Ik pēc 10 integrētajām shēmām ir jāpievieno uzlādes un izlādes kondensators, ko sauc par uzglabāšanas kondensatoru, kondensatora izmērs var būt 10 uf.Vislabāk neizmantot elektrolītiskos kondensatorus.Elektrolītiskie kondensatori ir sarullēti ar diviem pu plēves slāņiem.Šī sarullētā struktūra darbojas kā induktivitāte augstās frekvencēs.Vislabāk ir izmantot žults kondensatoru vai polikarbonāta kondensatoru.

Atsaistes kondensatora vērtības izvēle nav stingra, to var aprēķināt pēc C=1/f;tas ir, 0,1uf 10MHz, un sistēmai, kas sastāv no mikrokontrollera, tas var būt no 0,1uf līdz 0,01uf.

3. Zināma pieredze trokšņu un elektromagnētisko traucējumu mazināšanā.
(1) Ātrgaitas mikroshēmu vietā var izmantot zema ātruma mikroshēmas.Galvenās vietās tiek izmantotas ātrgaitas mikroshēmas.
(2) Rezistoru var savienot virknē, lai samazinātu vadības ķēdes augšējās un apakšējās malas lēciena ātrumu.
(3) Mēģiniet nodrošināt zināmu amortizāciju relejiem utt.
(4) Izmantojiet zemākās frekvences pulksteni, kas atbilst sistēmas prasībām.
(5) Pulksteņa ģenerators atrodas pēc iespējas tuvāk ierīcei, kas izmanto pulksteni.Kvarca kristāla oscilatora apvalkam jābūt iezemētam.
(6) Noslēdziet pulksteņa zonu ar zemējuma vadu un turiet pulksteņa vadu pēc iespējas īsāku.
(7) I/O piedziņas ķēdei jāatrodas pēc iespējas tuvāk iespiedplates malai un jāļauj tai pēc iespējas ātrāk atstāt iespiedplati.Signāls, kas nonāk iespiedplatē, ir jāfiltrē, un signāls no augsta trokšņa zonas arī ir jāfiltrē.Tajā pašā laikā, lai samazinātu signāla atstarošanu, jāizmanto virkne spaiļu rezistoru.
(8) MCD bezjēdzīgajam galam jābūt savienotam ar augstu vai iezemētu, vai jādefinē kā izejas gals.Integrētās shēmas galam, kas jāpievieno barošanas avota zemei, jābūt savienotam ar to, un tas nedrīkst palikt peldošs.
(9) Vārtu ķēdes ieejas spaili, kas netiek lietota, nedrīkst atstāt peldošu.Neizmantotā darbības pastiprinātāja pozitīvajai ieejas spailei jābūt iezemētai, un negatīvajai ieejas spailei jābūt savienotai ar izejas spaili.(10) Lai samazinātu augstfrekvences signālu ārējo emisiju un savienojumu, iespiedplatē ir jāmēģina izmantot 45 kārtīgas līnijas, nevis 90 kārtīgas līnijas.
(11) Iespiestās plates ir sadalītas atkarībā no frekvences un strāvas pārslēgšanas raksturlielumiem, un trokšņa komponentiem un komponentiem, kas nerada troksni, jāatrodas tālāk viens no otra.
(12) Viena un dubultā paneļiem izmantojiet viena punkta barošanu un viena punkta zemējumu.Elektrības līnijai un zemējuma līnijai jābūt pēc iespējas biezākai.Ja ekonomika ir pieejama, izmantojiet daudzslāņu plati, lai samazinātu barošanas avota un zemes kapacitatīvo induktivitāti.
(13) Turiet pulksteņa, kopnes un mikroshēmas atlases signālus prom no I/O līnijām un savienotājiem.
(14) Analogā sprieguma ieejas līnijai un atsauces sprieguma spailei jāatrodas pēc iespējas tālāk no digitālās ķēdes signāla līnijas, jo īpaši no pulksteņa.
(15) A/D ierīcēm digitālo daļu un analogo daļu drīzāk vajadzētu apvienot, nevis nodot*.
(16) Pulksteņa līnijai, kas ir perpendikulāra I/O līnijai, ir mazāk traucējumu nekā paralēlajai I/O līnijai, un pulksteņa komponentu tapas atrodas tālu no I/O kabeļa.
(17) Komponentu tapām jābūt pēc iespējas īsām, un atdalīšanas kondensatora tapām jābūt pēc iespējas īsām.
(18) Atslēgas līnijai jābūt pēc iespējas biezākai, un abās pusēs ir jāpievieno aizsargzeme.Ātrgaitas līnijai jābūt īsai un taisnai.
(19) Līnijām, kas ir jutīgas pret troksni, nevajadzētu būt paralēlām lielas strāvas ātrgaitas komutācijas līnijām.
(20) Nenovietojiet vadus zem kvarca kristāla vai zem trokšņu jutīgām ierīcēm.
(21) Vāja signāla ķēdēm neveidojiet strāvas cilpas ap zemas frekvences ķēdēm.
(22) Neveidojiet cilpu nevienam signālam.Ja tas ir neizbēgami, padariet cilpas laukumu pēc iespējas mazāku.
(23) Viens atsaistes kondensators katrā integrālajā shēmā.Katram elektrolītiskajam kondensatoram jāpievieno neliels augstfrekvences apvada kondensators.
(24) Lai uzlādētu un izlādētu enerģijas uzkrāšanas kondensatorus, izmantojiet lielas ietilpības tantala kondensatorus vai juku kondensatorus, nevis elektrolītiskos kondensatorus.Izmantojot cauruļveida kondensatorus, korpusam jābūt iezemētam.

04
PROTEL parasti izmantotie īsinājumtaustiņi
Page Up Tuviniet ar peli centrā
Page Down Tālināt, centrā novietojot peli.
Sākums Centrējiet pozīciju, kas norādīta ar peli
Beigt atsvaidzināšanu (pārzīmēt)
* Pārslēdzieties starp augšējo un apakšējo slāni
+ (-) Pārslēdzieties pa slānim: “+” un “-” ir pretējā virzienā
Q mm (milimetrs) un mil (mil) vienības slēdzis
IM mēra attālumu starp diviem punktiem
E x Rediģēt X, X ir rediģēšanas mērķis, kods ir šāds: (A)=loka;(C) = komponents;(F)=aizpildīt;(P) = spilventiņš;(N) = tīkls;(S) = rakstzīme ;(T) = stieple;(V) = caur;(I) = savienojošā līnija;(G) = aizpildīts daudzstūris.Piemēram, ja vēlaties rediģēt komponentu, nospiediet EC, peles rādītājs parādīsies "desmit", noklikšķiniet, lai rediģētu
Rediģētos komponentus var rediģēt.
P x Vieta X, X ir izvietojuma mērķis, kods ir tāds pats kā iepriekš.
M x pārvieto X, X ir kustīgais mērķis, (A), (C), (F), (P), (S), (T), (V), (G) tāpat kā iepriekš, un (I) = apgriezt atlases daļu;(O) Pagriezt atlases daļu;(M) = Pārvietot atlases daļu;(R) = elektroinstalācija.
S x izvēlieties X, X ir atlasītais saturs, kods ir šāds: (I)=iekšējais apgabals;(O) = ārējais laukums;(A)=visi;(L)=viss uz slāņa;(K)=bloķēta daļa;(N) = fiziskais tīkls;(C) = fiziska savienojuma līnija;(H) = spilventiņš ar noteiktu apertūru;(G) = spilventiņš ārpus režģa.Piemēram, ja vēlaties atlasīt visu, nospiediet SA, visas grafikas iedegas, norādot, ka tās ir atlasītas, un jūs varat kopēt, notīrīt un pārvietot atlasītos failus.