01
Basisregels voor de lay-out van componenten
1. Volgens circuitmodules worden het maken van lay-out en gerelateerde circuits die dezelfde functie bereiken een module genoemd.De componenten in de circuitmodule moeten het principe van nabijgelegen concentratie aannemen, en het digitale circuit en het analoge circuit moeten worden gescheiden;
2. Er mogen geen componenten of apparaten worden gemonteerd binnen een afstand van 1,27 mm van niet-montagegaten, zoals positioneringsgaten, standaardgaten, en 3,5 mm (voor M2.5) en 4 mm (voor M3) of 3,5 mm (voor M2.5) en 4 mm (voor M3) mag geen componenten monteren;
3. Vermijd het plaatsen van via-gaten onder de horizontaal gemonteerde weerstanden, inductoren (plug-ins), elektrolytische condensatoren en andere componenten om kortsluiting van de via's en de componentbehuizing na golfsolderen te voorkomen;
4. De afstand tussen de buitenkant van het onderdeel en de rand van het bord is 5 mm;
5. De afstand tussen de buitenkant van het montageonderdeel en de buitenkant van het aangrenzende tussenliggende onderdeel is groter dan 2 mm;
6. Onderdelen van de metalen schaal en metalen onderdelen (afschermdozen, enz.) mogen andere componenten niet raken en mogen zich niet in de buurt van gedrukte lijnen en pads bevinden.De afstand ertussen moet groter zijn dan 2 mm.De grootte van het positioneringsgat, het installatiegat voor de bevestiging, het ovale gat en andere vierkante gaten in de plaat vanaf de buitenkant van de plaatrand is groter dan 3 mm;
7. Verwarmingselementen mogen zich niet in de buurt van draden en warmtegevoelige elementen bevinden;elementen met een hoog verwarmingsvermogen moeten gelijkmatig worden verdeeld;
8. Het stopcontact moet zo veel mogelijk rond de printplaat worden geplaatst, en het stopcontact en de daarop aangesloten busbarterminal moeten aan dezelfde kant worden geplaatst.Er moet bijzondere aandacht worden besteed aan het niet plaatsen van stopcontacten en andere lasconnectoren tussen de connectoren om het lassen van deze stopcontacten en connectoren, evenals het ontwerp en het aansluiten van stroomkabels, te vergemakkelijken.Er moet rekening worden gehouden met de onderlinge afstand tussen stopcontacten en lasconnectoren om het in- en uittrekken van stekkers te vergemakkelijken;
9. Opstelling van overige componenten:
Alle IC-componenten zijn aan één kant uitgelijnd en de polariteit van de polaire componenten is duidelijk gemarkeerd.De polariteit van dezelfde printplaat kan niet in meer dan twee richtingen worden gemarkeerd.Wanneer er twee richtingen verschijnen, staan ​​de twee richtingen loodrecht op elkaar;
10. De bedrading op het bordoppervlak moet dicht en dicht zijn.Wanneer het dichtheidsverschil te groot is, moet het worden gevuld met gaaskoperfolie en moet het rooster groter zijn dan 8mil (of 0,2 mm);
11. Er mogen geen doorgaande gaten in de SMD-pads zitten om verlies van soldeerpasta te voorkomen en verkeerd solderen van de componenten te veroorzaken.Belangrijke signaallijnen mogen niet tussen de socketpinnen lopen;
12. De patch is aan één kant uitgelijnd, de tekenrichting is hetzelfde en de verpakkingsrichting is hetzelfde;
13. Voor zover mogelijk moeten de gepolariseerde apparaten consistent zijn met de polariteitsmarkeringsrichting op hetzelfde bord.

Regels voor bedrading van componenten

1. Teken het bedradingsgebied binnen 1 mm van de rand van de printplaat en binnen 1 mm rond het montagegat. Bedrading is verboden;
2. De stroomlijn moet zo breed mogelijk zijn en mag niet minder dan 18mil zijn;de signaallijnbreedte mag niet minder zijn dan 12mil;de CPU-invoer- en uitvoerlijnen mogen niet minder dan 10 mil (of 8 mil) zijn;de lijnafstand mag niet minder zijn dan 10 mil;
3. De normale via is niet minder dan 30mil;
4. Dual in-line: 60mil pad, 40mil diafragma;
1/4W weerstand: 51*55mil (0805 opbouw);wanneer in-line is de pad 62mil en het diafragma 42mil;
Oneindige capaciteit: 51*55mil (0805 opbouw);wanneer in-line is de pad 50 mil en het diafragma 28 mil;
5. Houd er rekening mee dat de voedingskabel en de aardkabel zo radiaal mogelijk moeten zijn en dat de signaalkabel niet in een lus mag zitten.

03
Hoe kunnen we het anti-interferentievermogen en de elektromagnetische compatibiliteit verbeteren?
Hoe kunnen we het anti-interferentievermogen en de elektromagnetische compatibiliteit verbeteren bij het ontwikkelen van elektronische producten met processors?

1. De volgende systemen moeten speciale aandacht besteden aan anti-elektromagnetische interferentie:
(1) Een systeem waarbij de klokfrequentie van de microcontroller extreem hoog is en de buscyclus extreem snel is.
(2) Het systeem bevat aandrijfcircuits met hoog vermogen en hoge stroomsterkte, zoals vonkproducerende relais, schakelaars met hoge stroomsterkte, enz.
(3) Een systeem met een zwak analoog signaalcircuit en een uiterst nauwkeurig A/D-conversiecircuit.

2. Neem de volgende maatregelen om het anti-elektromagnetische interferentievermogen van het systeem te vergroten:
(1) Kies een microcontroller met lage frequentie:
Het kiezen van een microcontroller met een lage externe klokfrequentie kan ruis effectief verminderen en het anti-interferentievermogen van het systeem verbeteren.Voor blokgolven en sinusgolven met dezelfde frequentie zijn de hoogfrequente componenten in de blokgolf veel groter dan die in de sinusgolf.Hoewel de amplitude van de hoogfrequente component van de blokgolf kleiner is dan de grondgolf, geldt: hoe hoger de frequentie, hoe gemakkelijker het is om als geluidsbron uit te zenden.De meest invloedrijke hoogfrequente ruis die door de microcontroller wordt gegenereerd, is ongeveer driemaal de klokfrequentie.

(2) Verminder vervorming in signaaloverdracht
Microcontrollers worden voornamelijk vervaardigd met behulp van snelle CMOS-technologie.De statische ingangsstroom van de signaalingangsterminal is ongeveer 1 mA, de ingangscapaciteit is ongeveer 10 PF en de ingangsimpedantie is vrij hoog.De uitgangsterminal van het hogesnelheids-CMOS-circuit heeft een aanzienlijke belastingscapaciteit, dat wil zeggen een relatief grote uitgangswaarde.De lange draad leidt naar de ingangsterminal met een vrij hoge ingangsimpedantie. Het reflectieprobleem is zeer ernstig, het zal signaalvervorming veroorzaken en de systeemruis vergroten.Wanneer Tpd>Tr wordt het een transmissielijnprobleem en moet rekening worden gehouden met problemen zoals signaalreflectie en impedantie-aanpassing.

De vertragingstijd van het signaal op de printplaat is gerelateerd aan de karakteristieke impedantie van de leiding, die gerelateerd is aan de diëlektrische constante van het printplaatmateriaal.Grofweg kan worden aangenomen dat de transmissiesnelheid van het signaal op de printplaatleidingen ongeveer 1/3 tot 1/2 van de lichtsnelheid bedraagt.De Tr (standaard vertragingstijd) van de veelgebruikte logische telefooncomponenten in een systeem bestaande uit een microcontroller ligt tussen 3 en 18 ns.

Op de printplaat gaat het signaal door een weerstand van 7 W en een kabel van 25 cm lang, en de vertragingstijd op de lijn ligt grofweg tussen 4 en 20 ns.Met andere woorden: hoe korter de signaalkabel op de printplaat, hoe beter, en de langste mag niet groter zijn dan 25 cm.En het aantal via's moet zo klein mogelijk zijn, bij voorkeur niet meer dan twee.
Wanneer de stijgtijd van het signaal sneller is dan de signaalvertragingstijd, moet deze worden verwerkt in overeenstemming met snelle elektronica.Op dit moment moet de impedantie-aanpassing van de transmissielijn worden overwogen.Voor de signaaloverdracht tussen de geïntegreerde blokken op een printplaat moet de situatie van Td>Trd worden vermeden.Hoe groter de printplaat, hoe sneller de systeemsnelheid niet kan zijn.
Gebruik de volgende conclusies om een ​​regel voor het ontwerpen van printplaten samen te vatten:
Het signaal wordt verzonden op de printplaat en de vertragingstijd mag niet groter zijn dan de nominale vertragingstijd van het gebruikte apparaat.

(3) Verminder de kruisinterferentie* tussen signaallijnen:
Een stapsignaal met een stijgtijd van Tr op punt A wordt via leiding AB naar klem B verzonden.De vertragingstijd van het signaal op de AB-lijn is Td.Op punt D zal, als gevolg van de voorwaartse transmissie van het signaal vanuit punt A, de signaalreflectie na het bereiken van punt B en de vertraging van de AB-lijn, na Td-tijd een oproeppulssignaal met een breedte van Tr worden geïnduceerd.Op punt C wordt, als gevolg van de transmissie en reflectie van het signaal op AB, een positief pulssignaal geïnduceerd met een breedte van tweemaal de vertragingstijd van het signaal op de AB-lijn, dat wil zeggen 2Td.Dit is de kruisinterferentie tussen signalen.De intensiteit van het stoorsignaal hangt samen met de di/at van het signaal op punt C en de afstand tussen de lijnen.Als de twee signaallijnen niet erg lang zijn, is wat je op AB ziet eigenlijk de superpositie van twee pulsen.

De microbesturing gemaakt door CMOS-technologie heeft een hoge ingangsimpedantie, hoge ruis en hoge ruistolerantie.Het digitale circuit is voorzien van een ruis van 100 ~ 200 mv en heeft geen invloed op de werking ervan.Als de AB-lijn in de figuur een analoog signaal is, wordt deze interferentie ondraaglijk.De printplaat is bijvoorbeeld een vierlaags bord, waarvan er één een aarde met een groot oppervlak is, of een dubbelzijdig bord, en wanneer de achterkant van de signaallijn een aarde met een groot oppervlak is, wordt het kruis * interferentie tussen dergelijke signalen zal worden verminderd.De reden is dat het grote grondoppervlak de karakteristieke impedantie van de signaallijn vermindert en de reflectie van het signaal aan het D-uiteinde aanzienlijk wordt verminderd.De karakteristieke impedantie is omgekeerd evenredig met het kwadraat van de diëlektrische constante van het medium van de signaallijn naar de aarde, en evenredig met de natuurlijke logaritme van de dikte van het medium.Als de AB-lijn een analoog signaal is, moet er, om interferentie van de signaallijn CD naar AB van het digitale circuit te voorkomen, een groot gebied onder de AB-lijn zijn en moet de afstand tussen de AB-lijn en de CD-lijn groter zijn dan 2 tot 3 keer de afstand tussen de AB-lijn en de grond.Het kan gedeeltelijk worden afgeschermd en aarddraden worden aan de linker- en rechterkant van de kabel aan de kant met de kabel geplaatst.

(4) Verminder het geluid van de voeding
Hoewel de voeding het systeem van energie voorziet, voegt deze ook ruis toe aan de voeding.De resetlijn, interruptlijn en andere besturingslijnen van de microcontroller in het circuit zijn het meest gevoelig voor interferentie door externe ruis.Sterke interferentie op het elektriciteitsnet komt via de voeding het circuit binnen.Zelfs in een systeem dat op batterijen werkt, produceert de batterij zelf hoogfrequente ruis.Het analoge signaal in het analoge circuit is nog minder goed bestand tegen de interferentie van de voeding.

(5) Besteed aandacht aan de hoogfrequente kenmerken van printplaten en componenten
In het geval van hoge frequentie kunnen de kabels, via's, weerstanden, condensatoren en de verdeelde inductantie en capaciteit van de connectoren op de printplaat niet worden genegeerd.De gedistribueerde inductie van de condensator kan niet worden genegeerd, en de verdeelde capaciteit van de inductor kan niet worden genegeerd.De weerstand produceert de reflectie van het hoogfrequente signaal, en de verdeelde capaciteit van de leiding zal een rol spelen.Wanneer de lengte groter is dan 1/20 van de corresponderende golflengte van de ruisfrequentie, wordt een antenne-effect geproduceerd en wordt de ruis via de leiding uitgezonden.

De via-gaten van de printplaat veroorzaken een capaciteit van ongeveer 0,6 pf.
Het verpakkingsmateriaal van een geïntegreerde schakeling zelf introduceert condensatoren van 2 ~ 6 pf.
Een connector op een printplaat heeft een gedistribueerde inductie van 520 nH.Een dual-in-line 24-pins spies voor geïntegreerde schakelingen introduceert een gedistribueerde inductantie van 4 ~ 18 nH.
Deze kleine distributieparameters zijn verwaarloosbaar in deze reeks laagfrequente microcontrollersystemen;Er moet bijzondere aandacht worden besteed aan hogesnelheidssystemen.

(6) De lay-out van componenten moet redelijk verdeeld zijn
Bij de positie van de componenten op de printplaat moet volledig rekening worden gehouden met het probleem van anti-elektromagnetische interferentie.Eén van de uitgangspunten is dat de draden tussen de componenten zo kort mogelijk moeten zijn.In de lay-out moeten het analoge signaalgedeelte, het snelle digitale circuitgedeelte en het ruisbrongedeelte (zoals relais, hogestroomschakelaars, enz.) redelijk gescheiden zijn om de signaalkoppeling daartussen te minimaliseren.

G Hanteer de aarddraad
Op de printplaat zijn de voedingslijn en de aardleiding het belangrijkst.De belangrijkste methode om elektromagnetische interferentie te overwinnen is aarden.
Bij dubbele panelen is de aarddraadindeling bijzonder bijzonder.Door het gebruik van eenpuntsaarding worden de voeding en aarde vanaf beide uiteinden van de voeding met de printplaat verbonden.De voeding heeft één contact en de aarde heeft één contact.Op de printplaat moeten er meerdere retouraardedraden zijn, die worden verzameld op het contactpunt van de retourvoeding, de zogenaamde enkelpuntsaarding.De zogenaamde analoge aarde, digitale aarde en aardingssplitsing met hoog vermogen verwijst naar de scheiding van bedrading, en uiteindelijk convergeren ze allemaal naar dit aardingspunt.Bij aansluiting op andere signalen dan printplaten worden doorgaans afgeschermde kabels gebruikt.Voor hoogfrequente en digitale signalen zijn beide uiteinden van de afgeschermde kabel geaard.Eén uiteinde van de afgeschermde kabel voor laagfrequente analoge signalen moet geaard zijn.
Circuits die zeer gevoelig zijn voor ruis en interferentie of circuits die bijzonder hoogfrequente ruis veroorzaken, moeten worden afgeschermd met een metalen kap.

(7) Maak goed gebruik van ontkoppelcondensatoren.
Een goede hoogfrequente ontkoppelcondensator kan hoogfrequente componenten tot 1GHz verwijderen.Keramische chipcondensatoren of meerlaagse keramische condensatoren hebben betere hoogfrequente eigenschappen.Bij het ontwerpen van een printplaat moet een ontkoppelcondensator worden toegevoegd tussen de voeding en de aarde van elke geïntegreerde schakeling.De ontkoppelcondensator heeft twee functies: enerzijds is het de energieopslagcondensator van het geïntegreerde circuit, die de laad- en ontlaadenergie levert en absorbeert op het moment dat het geïntegreerde circuit wordt geopend en gesloten;aan de andere kant omzeilt het de hoogfrequente ruis van het apparaat.De typische ontkoppelcondensator van 0,1 uf in digitale circuits heeft een gedistribueerde inductie van 5 nH en de parallelle resonantiefrequentie is ongeveer 7 MHz, wat betekent dat hij een beter ontkoppeleffect heeft voor ruis onder 10 MHz, en een beter ontkoppeleffect voor ruis boven 40 MHz.Lawaai heeft vrijwel geen effect.

1uf, 10uf condensatoren, de parallelle resonantiefrequentie ligt boven 20MHz, het effect van het verwijderen van hoogfrequente ruis is beter.Het is vaak voordelig om een ​​1uf of 10uf de-hoogfrequente condensator te gebruiken waar de stroom de printplaat binnenkomt, zelfs voor systemen op batterijen.
Elke 10 stuks geïntegreerde schakelingen moeten een laad- en ontlaadcondensator toevoegen, of een opslagcondensator genoemd, de grootte van de condensator kan 10uf zijn.Het is het beste om geen elektrolytische condensatoren te gebruiken.Elektrolytische condensatoren zijn opgerold met twee lagen pu-film.Deze opgerolde structuur werkt als een inductie bij hoge frequenties.Het is het beste om een ​​galcondensator of een polycarbonaatcondensator te gebruiken.

De selectie van de waarde van de ontkoppelcondensator is niet strikt, deze kan worden berekend volgens C=1/f;dat wil zeggen 0,1 uf voor 10 MHz, en voor een systeem dat uit een microcontroller bestaat, kan dit tussen 0,1 uf en 0,01 uf liggen.

3. Enige ervaring met het verminderen van lawaai en elektromagnetische interferentie.
(1) Er kunnen chips met een lage snelheid worden gebruikt in plaats van chips met een hoge snelheid.Op belangrijke plaatsen worden snelle chips gebruikt.
(2) Er kan een weerstand in serie worden aangesloten om de sprongsnelheid van de boven- en onderrand van het stuurcircuit te verminderen.
(3) Probeer een vorm van demping te bieden voor relais, enz.
(4) Gebruik de klok met de laagste frequentie die aan de systeemvereisten voldoet.
(5) De klokgenerator bevindt zich zo dicht mogelijk bij het apparaat dat de klok gebruikt.De schaal van de kwartskristaloscillator moet worden geaard.
(6) Sluit het klokgedeelte af met een aardedraad en houd de klokdraad zo kort mogelijk.
(7) Het I/O-aandrijfcircuit moet zich zo dicht mogelijk bij de rand van de printplaat bevinden en zo snel mogelijk de printplaat verlaten.Het signaal dat de printplaat binnenkomt, moet worden gefilterd, en het signaal uit het gebied met veel ruis moet ook worden gefilterd.Tegelijkertijd moet een reeks eindweerstanden worden gebruikt om signaalreflectie te verminderen.
(8) Het nutteloze uiteinde van MCD moet worden aangesloten op hoog, of geaard, of gedefinieerd als het uitgangsuiteinde.Het uiteinde van het geïntegreerde circuit dat op de aarde van de voeding moet worden aangesloten, moet hierop worden aangesloten en mag niet zwevend blijven.
(9) De ingangsklem van het poortcircuit dat niet in gebruik is, mag niet zwevend blijven.De positieve ingangsklem van de ongebruikte operationele versterker moet worden geaard en de negatieve ingangsklem moet worden aangesloten op de uitgangsklem.(10) Het printplaat moet proberen 45-voudige lijnen te gebruiken in plaats van 90-voudige lijnen om de externe emissie en koppeling van hoogfrequente signalen te verminderen.
(11) De printplaten zijn onderverdeeld op basis van frequentie- en stroomschakelkarakteristieken, en de ruiscomponenten en niet-ruiscomponenten moeten verder uit elkaar liggen.
(12) Gebruik éénpuntsvoeding en éénpuntsaarding voor enkele en dubbele panelen.De stroom- en aardleiding moeten zo dik mogelijk zijn.Als de economie betaalbaar is, gebruik dan een meerlaags bord om de capacitieve inductie van de voeding en aarde te verminderen.
(13) Houd de klok-, bus- en chipselectiesignalen uit de buurt van I/O-lijnen en connectoren.
(14) De analoge spanningsingangslijn en referentiespanningsterminal moeten zo ver mogelijk verwijderd zijn van de signaallijn van het digitale circuit, vooral de klok.
(15) Voor A/D-apparaten zouden het digitale deel en het analoge deel liever worden verenigd dan overgedragen*.
(16) De kloklijn loodrecht op de I/O-lijn heeft minder interferentie dan de parallelle I/O-lijn, en de pinnen van de klokcomponenten bevinden zich ver weg van de I/O-kabel.
(17) De componentpinnen moeten zo kort mogelijk zijn en de ontkoppelcondensatorpinnen moeten zo kort mogelijk zijn.
(18) De sleutellijn moet zo dik mogelijk zijn en aan beide zijden moet beschermende grond worden aangebracht.De hogesnelheidslijn moet kort en recht zijn.
(19) Lijnen die gevoelig zijn voor ruis mogen niet parallel lopen aan hogestroom- en hogesnelheidsschakellijnen.
(20) Leid geen draden onder het kwartskristal of onder geluidsgevoelige apparaten.
(21) Vorm bij zwakke signaalcircuits geen stroomlussen rond laagfrequente circuits.
(22) Vorm voor geen enkel signaal een lus.Als dit onvermijdelijk is, maak het lusgebied dan zo klein mogelijk.
(23) Eén ontkoppelcondensator per geïntegreerde schakeling.Aan elke elektrolytische condensator moet een kleine hoogfrequente bypass-condensator worden toegevoegd.
(24) Gebruik tantaalcondensatoren met grote capaciteit of juku-condensatoren in plaats van elektrolytische condensatoren om energieopslagcondensatoren op te laden en te ontladen.Bij gebruik van buiscondensatoren moet de behuizing geaard zijn.

04
PROTEL veelgebruikte sneltoetsen
Page Up Zoom in met de muis als middelpunt
Page Down Zoom uit met de muis als middelpunt.
Thuis Centreer de positie die door de muis wordt aangegeven
Vernieuwing beëindigen (opnieuw tekenen)
* Schakel tussen de bovenste en onderste lagen
+ (-) Laag voor laag wisselen: “+” en “-” zijn in de tegenovergestelde richting
Q mm (millimeter) en mil (mil) eenheidsschakelaar
IM meet de afstand tussen twee punten
E x Bewerken X, X is het bewerkingsdoel, de code is als volgt: (A)=arc;(C)=component;(F)=vullen;(P)=kussen;(N)=netwerk;(S)=karakter;(T) = draad;(V) = via;(I) = verbindingslijn;(G) = gevulde veelhoek.Als u bijvoorbeeld een component wilt bewerken, drukt u op EC. De muisaanwijzer verschijnt op “tien”, klik om te bewerken
De bewerkte componenten kunnen worden bewerkt.
P x Plaats X, X is het plaatsingsdoel, de code is hetzelfde als hierboven.
M x beweegt X, X is het bewegende doel, (A), (C), (F), (P), (S), (T), (V), (G) Hetzelfde als hierboven, en (I) = omdraaien selectiedeel;(O) Roteer het selectiegedeelte;(M) = Verplaats het selectiegedeelte;(R) = Nieuwe bedrading.
S x selecteer X, X is de geselecteerde inhoud, de code is als volgt: (I)=intern gebied;(O)=buitengebied;(A)=alle;(L)=alles op de laag;(K)=vergrendeld deel;(N) = fysiek netwerk;(C) = fysieke verbindingslijn;(H) = pad met gespecificeerd diafragma;(G) = pad buiten het raster.Als u bijvoorbeeld alles wilt selecteren, drukt u op SA. Alle afbeeldingen lichten op om aan te geven dat ze zijn geselecteerd en u kunt de geselecteerde bestanden kopiëren, wissen en verplaatsen.