01
Grunnleggende regler for komponentoppsett
1. I henhold til kretsmoduler, for å lage layout og relaterte kretsløp som oppnår samme funksjon, kalles en modul. Komponentene i kretsmodulen skal ta i bruk prinsippet om nærliggende konsentrasjon, og den digitale kretsen og den analoge kretsen skal skilles;
2. Ingen komponenter eller enheter skal monteres innen 1,27 mm av ikke-monteringshull som plasseringshull, standardhull og 3,5 mm (for M2.5) og 4mm (for M3) på 3,5 mm (for M2.5) og 4mm (for M3) skal ikke ha lov til å montere komponenter;
3. Unngå å plassere via hull under de horisontalt monterte motstandene, induktorene (plug-ins), elektrolytiske kondensatorer og andre komponenter for å unngå kortslutning av vias og komponentskallet etter bølgelodding;
4. Avstanden mellom utsiden av komponenten og kanten av brettet er 5mm;
5. Avstanden mellom utsiden av monteringskomponentputen og utsiden av den tilstøtende interponeringskomponenten er større enn 2mm;
6. Metallskallkomponenter og metalldeler (skjermingsbokser, etc.) skal ikke berøre andre komponenter, og skal ikke være i nærheten av trykte linjer og pads. Avstanden mellom dem skal være større enn 2 mm. Størrelsen på plasseringshullet, festet installasjonshull, ovalt hull og andre firkantede hull i brettet fra utsiden av brettkanten er større enn 3 mm;
7. Oppvarmingselementer skal ikke være i nærheten av ledninger og varmefølsomme elementer; Elementer med høy oppvarming skal være jevnt fordelt;
8. Power Socket skal ordnes rundt det trykte brettet så langt det er mulig, og stikkontakten og busstangterminalen som er koblet til det, skal ordnes på samme side. Spesiell oppmerksomhet bør ikke rettes for å ordne strømkontakter og andre sveisekontakter mellom kontaktene for å lette sveisingen av disse stikkontaktene og kontaktene, samt design og binding av strømkabler. Arrangementsavstanden til strømkontakter og sveisekontakter bør vurderes for å lette plugging og kobling av strømplugger;
9. Arrangement av andre komponenter:
Alle IC -komponenter er på linje på den ene siden, og polariteten til polare komponentene er tydelig merket. Polariteten til det samme trykte brettet kan ikke merkes i mer enn to retninger. Når to retninger vises, er de to retningene vinkelrett på hverandre;
10. Kablingen på brettoverflaten skal være tett og tett. Når tetthetsforskjellen er for stor, bør den fylles med nettkobberfolie, og rutenettet skal være større enn 8mil (eller 0,2 mm);
11. Det skal ikke være noe gjennom hull på SMD -putene for å unngå tap av loddepasta og forårsake falsk lodding av komponentene. Viktige signallinjer har ikke lov til å passere mellom sokkelene;
12. Lappen er på linje på den ene siden, karakterretningen er den samme, og emballasjens retning er den samme;
13. Så langt det er mulig, bør de polariserte enhetene være i samsvar med polaritetsmerkingsretningen på samme brett.
KOMPONENT Kablingsregler
1. Tegn ledningsområdet innen 1 mm fra kanten av PCB -brettet og innen 1 mm rundt monteringshullet er ledningene forbudt;
2. Strømlinjen skal være så bred som mulig og skal ikke være mindre enn 18 mil; Signallinjebredden skal ikke være mindre enn 12mil; CPU -inngangs- og utgangslinjene skal ikke være mindre enn 10mil (eller 8mil); Linjeavstanden skal ikke være mindre enn 10 millioner;
3. Det normale via er ikke mindre enn 30 millioner;
4. Dual in-line: 60mil pad, 40mil blenderåpning;
1/4W motstand: 51*55mil (0805 overflatefeste); Når du er i linje, er puten 62mil og blenderåpningen er 42mil;
Uendelig kapasitans: 51*55mil (0805 overflatefeste); Når du er i linje, er puten 50mil, og blenderåpningen er 28mil;
5. Merk at strømledningen og bakken skal være så radial som mulig, og signallinjen ikke må være sløyfet.
03
Hvordan forbedre anti-interferensevne og elektromagnetisk kompatibilitet?
Hvordan forbedre anti-interferensevne og elektromagnetisk kompatibilitet når du utvikler elektroniske produkter med prosessorer?
1. Følgende systemer skal være spesielt oppmerksom på anti-elektromagnetisk interferens:
(1) Et system der mikrokontrollerklokkefrekvensen er ekstremt høy og busssyklusen er ekstremt rask.
(2) Systemet inneholder høye strøm, høye strømkretser, for eksempel gnistproduserende reléer, høystrømsbrytere, etc.
(3) Et system som inneholder en svak analog signalkrets og en høypresisjon A/D-konverteringskrets.
2. Ta følgende tiltak for å øke den anti-elektromagnetiske interferensfunksjonen til systemet:
(1) Velg en mikrokontroller med lav frekvens:
Å velge en mikrokontroller med lav ekstern klokkefrekvens kan effektivt redusere støy og forbedre systemets anti-interferensevne. For firkantede bølger og sinusbølger med samme frekvens, er høyfrekvenskomponentene i den firkantede bølgen mye mer enn i sinusbølgen. Selv om amplituden til den høyfrekvente komponenten i kvadratbølgen er mindre enn den grunnleggende bølgen, jo høyere frekvens, jo lettere er det å avgi som en støykilde. Den mest innflytelsesrike høyfrekvente støy generert av mikrokontrolleren er omtrent 3 ganger klokkefrekvensen.
(2) Reduser forvrengning i signaloverføring
Mikrokontrollere er hovedsakelig produsert ved hjelp av høyhastighets CMOS-teknologi. Den statiske inngangsstrømmen til signalinngangsterminalen er omtrent 1mA, inngangskapasitansen er omtrent 10pf, og inngangsimpedansen er ganske høy. Utgangsterminalen til høyhastighets CMOS-kretsen har en betydelig belastningskapasitet, det vil si en relativt stor utgangsverdi. Den lange ledningen fører til inngangsterminalen med ganske høy inngangsimpedans, refleksjonsproblemet er veldig alvorlig, det vil føre til signalforvrengning og øke systemstøyen. Når tpd> tr, blir det et overføringslinjeproblem, og problemer som signalrefleksjon og impedansmatching må vurderes.
Forsinkelsestiden for signalet på det trykte brettet er relatert til den karakteristiske impedansen til ledningen, som er relatert til den dielektriske konstanten til det trykte kretskortmaterialet. Det kan grovt vurderes at transmisjonshastigheten til signalet på de trykte brettlederne er omtrent 1/3 til 1/2 av lysets hastighet. TR (standard forsinkelsestid) for de ofte brukte logiske telefonkomponentene i et system sammensatt av en mikrokontroller er mellom 3 og 18 ns.
På det trykte kretskortet passerer signalet gjennom en 7W-motstand og en 25 cm lang bly, og forsinkelsestiden på linjen er omtrent mellom 4 ~ 20ns. Med andre ord, jo kortere signal fører på den trykte kretsen, jo bedre, og den lengste skal ikke overstige 25 cm. Og antallet vias skal være så lite som mulig, helst ikke mer enn to.
Når signalets stigningstid er raskere enn signalforsinkelsestiden, må den behandles i samsvar med rask elektronikk. På dette tidspunktet bør impedansmatchingen av overføringslinjen vurderes. For signaloverføringen mellom de integrerte blokkene på et trykt kretskort, bør situasjonen til TD> TRD unngås. Jo større det trykte kretskortet, jo raskere kan systemhastigheten ikke være.
Bruk følgende konklusjoner for å oppsummere en regel om design av trykte kretskort:
Signalet overføres på det trykte brettet, og forsinkelsestiden skal ikke være større enn den nominelle forsinkelsestiden for enheten som er brukt.
(3) Reduser krysset* interferens mellom signallinjer:
Et trinnsignal med en stigningstid for TR ved punkt A overføres til terminal B gjennom bly AB. Forsinkelsestiden for signalet på AB -linjen er TD. På punkt D, på grunn av den fremre overføringen av signalet fra punkt A, vil signalrefleksjonen etter å ha nådd punkt B og forsinkelsen av AB -linjen, et sidevulssignal med en bredde på TR indusert etter TD -tid. På punkt C, på grunn av overføring og refleksjon av signalet på AB, er et positivt pulssignal med en bredde på det dobbelte av forsinkelsestiden til signalet på AB -linjen, det vil si 2TD, indusert. Dette er kryssinterferensen mellom signaler. Intensiteten til interferenssignalet er relatert til DI/AT av signalet ved punkt C og avstanden mellom linjene. Når de to signallinjene ikke er veldig lange, er det du ser på AB faktisk superposisjonen av to pulser.
Mikrokontrollen laget av CMOS-teknologi har høy inngangsimpedans, høy støy og høy støytoleranse. Den digitale kretsen er lagt over 100 ~ 200 mV støy og påvirker ikke driften. Hvis AB -linjen i figuren er et analogt signal, blir denne interferensen utålelig. For eksempel er det trykte kretskortet et firelagsbrett, hvorav den ene er et stort område, eller et tosidig brett, og når den motsatte siden av signallinjen er et stort område, vil krysset* interferens mellom slike signaler bli redusert. Årsaken er at det store området av bakken reduserer den karakteristiske impedansen til signallinjen, og refleksjonen av signalet ved D -enden reduseres kraftig. Den karakteristiske impedansen er omvendt proporsjonal med kvadratet av den dielektriske konstanten til mediet fra signallinjen til bakken, og proporsjonal med den naturlige logaritmen til tykkelsen på mediet. Hvis AB -linjen er et analogt signal, for å unngå interferensen til CD -en til AB til AB, bør det være et stort område under AB -linjen, og avstanden mellom AB -linjen og CD -linjen skal være større enn 2 til 3 ganger avstanden mellom AB -linjen og bakken. Det kan være delvis skjermet, og bakkeledninger er plassert på venstre og høyre side av ledningen på siden med ledningen.
(4) Reduser støy fra strømforsyningen
Mens strømforsyningen gir energi til systemet, tilfører den også støyen til strømforsyningen. Tilbakestillingen, avbruddslinjen og andre kontrolllinjer av mikrokontrolleren i kretsen er mest utsatt for interferens fra ekstern støy. Sterk interferens på strømnettet kommer inn i kretsen gjennom strømforsyningen. Selv i et batteridrevet system har selve batteriet høyfrekvensstøy. Det analoge signalet i den analoge kretsen er enda mindre i stand til å motstå interferensen fra strømforsyningen.
(5) Vær oppmerksom på høyfrekvensegenskapene til trykte ledningsbrett og komponenter
Når det gjelder høy frekvens, kan ikke ledningene, viasene, motstandene, kondensatorene og den distribuerte induktansen og kapasitansen til kontaktene på det trykte kretskortet ignoreres. Konduktansen til kondensatoren kan ikke ignoreres, og den distribuerte kapasitansen til induktoren kan ikke ignoreres. Motstanden gir refleksjon av høyfrekvenssignalet, og den distribuerte kapasitansen til ledningen vil spille en rolle. Når lengden er større enn 1/20 av den tilsvarende bølgelengden til støyfrekvensen, produseres en antenneeffekt, og støyen sendes ut gjennom blyet.
Via hull i det trykte kretskortet forårsaker omtrent 0,6 pf kapasitans.
Emballasjematerialet til en integrert krets i seg selv introduserer 2 ~ 6pf kondensatorer.
En kontakt på et kretskort har en distribuert induktans på 520NH. En dobbel-i-linjen 24-pinners integrert kretsspyd introduserer 4 ~ 18NH distribuert induktans.
Disse små distribusjonsparametrene er ubetydelige i denne linjen med lavfrekvente mikrokontrollersystemer; Spesiell oppmerksomhet må rettes mot høyhastighetssystemer.
(6) Utformingen av komponenter skal være rimelig partisjonert
Posisjonen til komponentene på det trykte kretskortet bør fullt ut vurdere problemet med anti-elektromagnetisk interferens. Et av prinsippene er at ledningene mellom komponentene skal være så korte som mulig. I oppsettet bør den analoge signaldelen, høyhastighets digitale kretsdel og støykildedelen (for eksempel reléer, høystrømsbrytere osv.) Skilles rimelig for å minimere signalkoblingen mellom dem.
G håndtere jordtråden
På det trykte kretskortet er strømlinjen og bakkelinjen de viktigste. Den viktigste metoden for å overvinne elektromagnetisk interferens er å bakke.
For doble paneler er bakketrådoppsettet spesielt spesielt. Gjennom bruk av enpunkts jording er strømforsyningen og bakken koblet til det trykte kretskortet fra begge ender av strømforsyningen. Strømforsyningen har en kontakt og bakken har en kontakt. På det trykte kretskortet må det være flere returkabler, som vil bli samlet på kontaktpunktet for returstrømforsyningen, som er den såkalte enkeltpunktets jording. Den såkalte analoge bakken, digitale bakken og høykraftsenheten bakkesplitting refererer til separasjon av ledninger, og til slutt konvergerer alle til dette jordingspunktet. Når du kobler til andre signaler enn trykte kretskort, brukes vanligvis skjermede kabler. For høyfrekvente og digitale signaler er begge ender av den skjermet kabelen jordet. Den ene enden av den skjermet kabelen for lavfrekvente analoge signaler skal være jordet.
Kretser som er veldig følsomme for støy og forstyrrelser eller kretsløp som er spesielt høyfrekvente støy, bør skjermet med et metalldeksel.
(7) Bruk avkoblingskondensatorer godt.
En god høyfrekvent avkoblingskondensator kan fjerne høyfrekvente komponenter så høye som 1 GHz. Keramiske chip-kondensatorer eller flerlags keramiske kondensatorer har bedre høyfrekvente egenskaper. Når du designer et trykt kretskort, må en avkoblingskondensator tilsettes mellom kraften og bakken til hver integrerte krets. Avkoblingskondensatoren har to funksjoner: på den ene siden er det energilagringskondensatoren til den integrerte kretsen, som gir og absorberer lading og utladingsenergi i øyeblikket med åpning og lukking av den integrerte kretsen; På den annen side omgår den høyfrekvensstøyen til enheten. Den typiske avkoblingskondensatoren på 0,1UF i digitale kretsløp har 5NH distribuert induktans, og dens parallelle resonansfrekvens er omtrent 7MHz, noe som betyr at den har en bedre avkoblingseffekt for støy under 10MHz, og den har en bedre frakoblingseffekt for støy over 40MHz. Støy har nesten ingen effekt.
1UF, 10UF kondensatorer, den parallelle resonansfrekvensen er over 20 MHz, effekten av å fjerne høyfrekvente støy er bedre. Det er ofte fordelaktig å bruke en 1UF eller 10UF avhøyfrekvenskondensator der strømmen kommer inn i det trykte brettet, selv for batteridrevne systemer.
Hver 10 stykker integrerte kretsløp må legge til en ladnings- og utladningskondensator, eller kalles en lagringskondensator, kan kondensatorens størrelse være 10UF. Det er best å ikke bruke elektrolytiske kondensatorer. Elektrolytiske kondensatorer rulles opp med to lag PU -film. Denne sammenrullet struktur fungerer som en induktans ved høye frekvenser. Det er best å bruke en gallekondensator eller en polykarbonatkondensator.
Valget av avkoblingskondensatorverdien er ikke strengt, det kan beregnes i henhold til C = 1/F; Det vil si 0.1uF for 10MHz, og for et system sammensatt av en mikrokontroller, kan det være mellom 0.1uF og 0.01uF.
3. Noen erfaringer med å redusere støy og elektromagnetisk interferens.
(1) Lavhastighetsbrikker kan brukes i stedet for høyhastighetsflis. Høyhastighetsbrikker brukes på viktige steder.
(2) En motstand kan kobles til i serie for å redusere hopphastigheten på øvre og nedre kanter på kontrollkretsen.
(3) Prøv å gi en form for demping for reléer osv.
(4) Bruk den laveste frekvensklokken som oppfyller systemkravene.
(5) Klokkegeneratoren er så nær enheten som mulig som bruker klokken. Skallet til kvartskrystalloscillatoren skal være jordet.
(6) Lukk klokkeområdet med en jordtråd og hold klokketråden så kort som mulig.
(7) I/O -stasjonskretsen skal være så nær som mulig til kanten av det trykte brettet, og la det forlate det trykte brettet så snart som mulig. Signalet som kommer inn i det trykte brettet skal filtreres, og signalet fra det høye støyområdet skal også filtreres. Samtidig bør en serie terminalmotstander brukes til å redusere signalrefleksjon.
(8) Den ubrukelige enden av MCD skal være koblet til høy, eller jordet, eller definert som utgangsenden. Enden av den integrerte kretsen som skal kobles til strømforsyningsplassen, skal kobles til den, og den skal ikke ligge flytende.
(9) Inngangsterminalen til portkretsen som ikke er i bruk, skal ikke være flytende. Den positive inngangsterminalen til den ubrukte operasjonsforsterkeren skal være jordet, og den negative inngangsterminalen skal kobles til utgangsterminalen. (10) Det trykte brettet skal prøve å bruke 45 ganger linjer i stedet for 90 ganger linjer for å redusere den eksterne utslipp og kobling av høyfrekvente signaler.
(11) De trykte brettene er delt inn i henhold til frekvens og strømbryteregenskaper, og støykomponentene og ikke-støykomponentene skal være lenger fra hverandre.
(12) Bruk enkeltpunktskraft og et enkeltpunkts jording for enkelt- og doble paneler. Strømlinjen og første linje skal være så tykk som mulig. Hvis økonomien er rimelig, bruk et flerlagsbrett for å redusere den kapasitive induktansen til strømforsyningen og bakken.
(13) Hold klokke-, buss- og chip -valgsignaler vekk fra I/O -linjer og kontakter.
(14) Den analoge spenningsinngangslinjen og referansespenningsterminalen skal være så langt unna som mulig fra den digitale kretssignallinjen, spesielt klokken.
(15) For A/D -enheter vil den digitale delen og den analoge delen heller være enhetlig enn overlevert*.
(16) Klokkelinjen vinkelrett på I/O -linjen har mindre forstyrrelser enn den parallelle I/O -linjen, og klokkekomponentpinnene er langt borte fra I/O -kabelen.
(17) Komponentpinnene skal være så korte som mulig, og avkoblingskondensatorstiftene skal være så korte som mulig.
(18) Nøkkellinjen skal være så tykk som mulig, og beskyttende bakke skal legges til på begge sider. Høyhastighetslinjen skal være kort og rett.
(19) Linjer som er følsomme for støy skal ikke være parallelle med høystrøm, høyhastighets koblingslinjer.
(20) Ikke rute ledninger under kvartskrystallen eller under støyfølsomme enheter.
(21) For svake signalkretser, ikke danner gjeldende løkker rundt lavfrekvente kretsløp.
(22) Ikke danner en sløyfe for noe signal. Hvis det er uunngåelig, gjør du sløyfeområdet så lite som mulig.
(23) En avkoblingskondensator per integrert krets. En liten høyfrekvent bypass-kondensator må tilsettes hver elektrolytisk kondensator.
(24) Bruk tantalkondensatorer med stor kapasitet eller JUKU-kondensatorer i stedet for elektrolytiske kondensatorer for å lade og slippe energilagringskondensatorer. Når du bruker rørformede kondensatorer, skal saken være jordet.
04
Protel brukte ofte snarveisnøkler
Side opp zoome inn med musen som sentrum
Side nedover zoom ut med musen som sentrum.
Hjemmesenter stillingen som musen pekte
End Refresh (Dirraw)
* Bytt mellom topp- og bunnlagene
+ (-) Bytt lag for lag: “+” og “-” er i motsatt retning
Q mm (millimeter) og MIL (MIL) enhetsbryter
IM måler avstanden mellom to punkter
E x redigering x, x er redigeringsmålet, koden er som følger: (a) = bue; (C) = komponent; (F) = fyll; (P) = pute; (N) = nettverk; (S) = karakter; (T) = ledning; (V) = via; (I) = tilkoblingslinje; (G) = fylt polygon. Når du for eksempel vil redigere en komponent, trykker du på EC, musepekeren vil vises "Ten", klikk for å redigere
De redigerte komponentene kan redigeres.
P X Place X, X er plasseringsmålet, koden er den samme som ovenfor.
M x Moves x, x er det bevegelige målet, (a), (c), (f), (p), (s), (t), (v), (g) samme som ovenfor, og (i) = flip seleksjonsdel; (O) roter valgdelen; (M) = Flytt valgdelen; (R) = Rewiring.
S X SELECT X, X er det valgte innholdet, koden er som følger: (i) = Internt område; (O) = ytre område; (A) = alle; (L) = alt på laget; (K) = låst del; (N) = fysisk nettverk; (C) = fysisk tilkoblingslinje; (H) = pute med spesifisert blenderåpning; (G) = pute utenfor nettet. Når du for eksempel vil velge alle, trykker du på SA, lyser all grafikken for å indikere at de er valgt, og du kan kopiere, fjerne og flytte de valgte filene.