01
Základné pravidlá rozloženia komponentov
1. Podľa obvodových modulov sa na vytvorenie rozloženia a súvisiacich obvodov, ktoré dosahujú rovnakú funkciu, sa nazývajú modul. Komponenty v module obvodu by mali prijať zásadu koncentrácie v blízkosti a digitálny obvod a analógový obvod by sa mal oddeliť;
2. Žiadne komponenty alebo zariadenia sa nesmú namontovať do 1,27 mm od nemenných otvorov, ako sú polohovacie otvory, štandardné otvory a 3,5 mm (pre M2.5) a 4 mm (pre M3) 3,5 mm (pre M2.5) a 4 mm (pre M3) sa nesmú namontovať komponenty;
3. Vyvarujte sa umiestnenia otvorov pod horizontálne namontované odpory, induktory (doplnky), elektrolytické kondenzátory a ďalšie komponenty, aby sa zabránilo skratu v oblasti obvodu a obalu zložky po spájkovaní vlny;
4. Vzdialenosť medzi vonkajšou časťou komponentu a okrajom dosky je 5 mm;
5. Vzdialenosť medzi vonkajšou časťou podložky montážneho komponentu a vonkajšou časťou susednej vkladajúcej komponenty je väčšia ako 2 mm;
6. Kovové komponenty a kovové časti (tieniace boxy atď.) By sa nemali dotýkať iných komponentov a nemali by byť blízko tlačených čiar a vankúšikov. Vzdialenosť medzi nimi by mala byť väčšia ako 2 mm. Veľkosť polohovacieho otvoru, inštalačného otvoru upevňovacieho prvku, oválneho otvoru a ostatných štvorcových otvorov v doske z vonkajšej strany okraja dosky je väčšia ako 3 mm;
7. Vykurovacie prvky by nemali byť v tesnej blízkosti drôtov a prvkov citlivých na teplo; Mali by sa rovnomerne rozdeliť prvky s vysokým poklesom;
8. Skonecová zásuvka by mala byť usporiadaná okolo tlačenej dosky čo najďalej a napájacia zásuvka a terminál z autobusu, ktorý je k nej pripojený k nej, by sa mal usporiadať na tej istej strane. Osobitná pozornosť by sa mala venovať, aby sa nezabezpečili energetické zásuvky a iné zváračské konektory medzi konektormi, aby sa uľahčilo zváranie týchto zásuviek a konektorov, ako aj návrh a zviazanie napájacích káblov. Na uľahčenie zapojenia a odpojenia výkonových zástrčiek by sa malo zvážiť rozstup výkonových zásuviek a zváračských konektorov;
9. Usporiadanie ďalších komponentov:
Všetky komponenty IC sú zarovnané na jednej strane a polarita polárnych komponentov je zreteľne označená. Polaritu tej istej tlačenej dosky nemožno vyznačiť viac ako dvoma smermi. Keď sa objavia dva smery, dva smery sú navzájom kolmé;
10. Pojkovanie na povrchu dosky by malo byť husté a husté. Ak je rozdiel hustoty príliš veľký, mal by byť naplnený medenou fóliou siete a mriežka by mala byť väčšia ako 8mil (alebo 0,2 mm);
11. Na podložkách SMD by nemalo byť žiadne diery, aby sa predišlo strate spájkovacej pasty a spôsobilo falošné spájkovanie komponentov. Medzi zásuvovými kolíkmi sa nesmú prechádzať dôležitými signálnymi vedeniami;
12. Oprava je zarovnaná na jednej strane, smer znaku je rovnaký a smer balenia je rovnaký;
13. Pokiaľ je to možné, polarizované zariadenia by mali byť v súlade s smerom označovania polarity na tej istej doske.
Pravidlá zapojenia komponentov
1. Nakreslite oblasť zapojenia do 1 mm od okraja dosky DPS a do 1 mm okolo montážneho otvoru je zapojenie zakázané;
2. Elektrické vedenie by malo byť čo najširšie a nemalo by byť menšie ako 18 miliónov; Šírka signálneho vedenia by nemala byť menšia ako 12 miliónov; Vstupné a výstupné vedenia CPU by nemali byť menšie ako 10 miliónov (alebo 8 miliónov); Rozstup čiary by nemal byť menší ako 10 miliónov;
3. Normálny Via nie je menší ako 30 miliónov;
4. Dual in-line: 60mil podložka, 40 miliónov clony;
Odpor 1/4W: 51*55 milióna (0805 povrchová držiak); Ak je in-line, podložka je 62 miliónov a otvor je 42 miliónov;
Nekonečná kapacita: 51*55 míl (0805 povrchová držiak); Ak je in-line, podložka je 50 miliónov a otvor je 28 miliónov;
5. Všimnite si, že napájacie vedenie a pozemné vedenie by mali byť čo najradiálnejšie a signálne vedenie sa nesmie opakovať.
03
Ako zlepšiť anti-interferenčné schopnosti a elektromagnetickú kompatibilitu?
Ako zlepšiť anti-interferenčné schopnosti a elektromagnetickú kompatibilitu pri vývoji elektronických výrobkov s procesormi?
1. Nasledujúce systémy by mali venovať osobitnú pozornosť antialektromagnetickému rušeniu:
(1) Systém, v ktorom je frekvencia hodín mikrokontrolérov extrémne vysoká a cyklus zbernice je mimoriadne rýchly.
(2) Systém obsahuje vysoko výkonné, vysoko prúdové hnacie obvody, ako sú relé produkujúce iskru, prepínačy s vysokým prúdom atď.
(3) Systém obsahujúci slabý analógový signálny obvod a konverzný obvod A/D s vysokou presnosťou.
2. Urobte nasledujúce opatrenia na zvýšenie antilektromagnetickej interferenčnej schopnosti systému:
(1) Vyberte mikrokontrolér s nízkou frekvenciou:
Výber mikrokontroléra s nízkou vonkajšou frekvenciou hodín môže účinne znížiť hluk a zlepšiť anti-interferenčné schopnosti systému. V prípade štvorcových vĺn a sínusových vĺn s rovnakou frekvenciou sú vysokofrekvenčné komponenty v štvorcovej vlne oveľa viac ako v sínusovej vlne. Aj keď amplitúda vysokofrekvenčnej zložky štvorcovej vlny je menšia ako základná vlna, čím vyššia je frekvencia, tým ľahšie je emitovať ako zdroj šumu. Najvýznamnejší vysokofrekvenčný hluk generovaný mikrokontrolérom je asi 3-násobok frekvencie hodín.
(2) Znížte skreslenie pri prenose signálu
Mikrokontroléry sa vyrábajú hlavne pomocou vysokorýchlostnej technológie CMOS. Statický vstupný prúd vstupného terminálu signálu je asi 1 mA, vstupná kapacita je asi 10pf a vstupná impedancia je pomerne vysoká. Výstupný terminál vysokorýchlostného obvodu CMOS má značnú zaťaženie, to znamená relatívne veľkú výstupnú hodnotu. Dlhý drôt vedie k vstupnému terminálu s pomerne vysokou vstupnou impedanciou, problém odrazu je veľmi vážny, spôsobí skreslenie signálu a zvýši hluk systému. Keď TPD> TR, stáva sa problémom s prenosom a musia sa zvážiť problémy, ako je reflexia signálu a porovnávanie impedancie.
Čas oneskorenia signálu na tlačenej doske súvisí s charakteristickou impedanciou olova, ktorá súvisí s dielektrickou konštantou materiálu dosky s tlačenými obvodmi. Zhruba sa uvažuje o tom, že rýchlosť prenosu signálu na tlačenej doske je asi 1/3 až 1/2 rýchlosti svetla. TR (štandardný čas oneskorenia) bežne používaných komponentov logického telefónu v systéme zloženom zo mikrokontroléra je medzi 3 a 18 ns.
Na doske s tlačenými obvodmi signál prechádza 7W rezistorom a 25 cm dlhým olovom a čas oneskorenia na čiare je zhruba medzi 4 ~ 20ns. Inými slovami, čím kratší vodič signálu na tlačenom obvode, tým lepšie a najdlhšie by nemalo prekročiť 25 cm. A počet vias by mal byť čo najmenší, najlepšie nie viac ako dva.
Ak je čas nárastu signálu rýchlejší ako čas oneskorenia signálu, musí sa spracovať v súlade s rýchlou elektronikou. V súčasnosti by sa mala zvážiť impedancia zodpovednosť prenosového vedenia. Pre prenos signálu medzi integrovanými blokmi na doske s tlačenými obvodmi by sa malo vyhnúť situácii TD> TRD. Čím väčšia je doska s tlačenými obvodmi, tým rýchlejšia nemôže byť rýchlosť systému.
Použite nasledujúce závery na zhrnutie pravidla dizajnu dosky s tlačenými obvodmi:
Signál sa prenáša na tlačenej doske a jeho čas oneskorenia by nemal byť väčší ako čas nominálneho oneskorenia použitého zariadenia.
(3) Znížte kríž* interferenciu medzi signálnymi líniami:
Krokový signál s časom nárastu TR v bode A sa prenáša do terminálu B cez olovo AB. Čas oneskorenia signálu na čiare AB je TD. V bode D, v dôsledku prenosu signálu z bodu A z bodu A, odraz signálu po dosiahnutí bodu B a oneskorenie čiary AB sa po TD čas vyvolá signál pulzu strán so šírkou TR. V bode C, v dôsledku prenosu a odrazu signálu na AB, je indukovaný pozitívny pulzný signál so šírkou dvojnásobnej doby oneskorenia signálu na línii AB, tj 2TD. Toto je krížová interferencia medzi signálmi. Intenzita interferenčného signálu súvisí so signálom DI/AT v bode C a vzdialenosťou medzi čiarami. Keď dve signálne vedenia nie sú príliš dlhé, to, čo vidíte na AB, je vlastne superpozícia dvoch impulzov.
Mikro kontroly vyrobená technológiou CMOS má vysokú vstupnú impedanciu, vysoký hluk a vysokú toleranciu hluku. Digitálny obvod je prekrývaný šumom 100 ~ 200 mV a nemá vplyv na jeho činnosť. Ak je čiara AB na obrázku analógovým signálom, táto interferencia sa stáva netolerovateľnou. Napríklad doska s tlačenými obvodmi je štvorvrstvová doska, z ktorej jednou z nich je veľká plocha alebo obojstranná doska, a keď je zadná strana signálneho vedenia veľkou plochou, zníži sa rušenie krížov medzi takýmito signálmi. Dôvodom je to, že veľká plocha zeme znižuje charakteristickú impedanciu signálnej línie a odraz signálu na konci D sa výrazne zníži. Charakteristická impedancia je nepriamo úmerná štvorcovej dielektrickej konštantnej konštanty média od signálnej línie po zem a úmerná prírodnému logaritmu hrúbky média. Ak je čiara AB analógovým signálom, aby sa predišlo rušeniu CD signálového riadku digitálneho obvodu do AB, mala by existovať veľká plocha pod líniou AB a vzdialenosť medzi čiarom AB a CD by mala byť väčšia ako 2 až 3 -násobok vzdialenosti medzi líniou AB a zemou. Môže byť čiastočne tienená a uzemňovacie drôty sú umiestnené na ľavej a pravej strane olova na boku s olovom.
(4) Znížte hluk zo zdroja napájania
Aj keď napájanie dodáva systému energiu, dodáva tiež svoj hluk napájaniu. Resetovacia čiara, prerušovacia čiara a ďalšie riadiace vedenia mikrokontroléra v obvode sú najviac náchylné na rušenie z vonkajšieho šumu. Silné rušenie na napájaciu mriežku vstupuje do obvodu cez napájanie. Dokonca aj v systéme napájanom z batérie má samotná batéria vysokofrekvenčný hluk. Analógový signál v analógovom obvode je ešte menej schopný odolať rušeniu zo zdroja napájania.
(5) Venujte pozornosť vysokofrekvenčným charakteristikám tlačených káblových dosiek a komponentov
V prípade vysokej frekvencie nie je možné ignorovať vodiče, priechody, rezistory, kondenzátory a distribuovaná indukčnosť a kapacita konektorov na doske s tlačenými obvodmi. Distribuovanú indukčnosť kondenzátora nemožno ignorovať a distribuovanú kapacitu induktora nemožno ignorovať. Odolnosť vytvára odraz vysokofrekvenčného signálu a bude hrať úlohu distribuovaná kapacita vedenia. Ak je dĺžka väčšia ako 1/20 zodpovedajúcej vlnovej dĺžky frekvencie hluku, vytvára sa anténny efekt a hluk sa emituje cez olovo.
Via otvory dosky tlačeného obvodu spôsobujú približne 0,6 pf kapacity.
Obalový materiál samotného integrovaného obvodu predstavuje 2 ~ 6pf kondenzátory.
Konektor na doske obvodu má distribuovanú indukčnosť 520nh. Dvojitá in-line-pin integrovaný obvodný špíz zavádza 4 ~ 18nh distribuovanú indukčnosť.
Tieto malé distribučné parametre sú v tejto línii nízkofrekvenčných mikrokontrolérových systémov zanedbateľné; Osobitná pozornosť sa musí venovať vysokorýchlostným systémom.
(6) Usporiadanie komponentov by sa malo primerane rozdeliť
Poloha komponentov na doske tlačených obvodov by mala plne zvážiť problém antialektromagnetického rušenia. Jedným zo zásad je, že vedenie medzi komponentmi by mali byť čo najkratšie. V rozložení by sa mala analógová časť signálu, vysokorýchlostná časť digitálneho obvodu a časť zdroja hluku (ako sú relé, spínače s vysokým prúdom atď.), Aby sa minimalizovala spojenie signálu medzi nimi.
G zvládajte uzemňovací drôt
Na doske s tlačenými obvodmi sú elektrické vedenie a pozemné vedenie najdôležitejšie. Najdôležitejšou metódou na prekonanie elektromagnetického rušenia je zem.
V prípade dvojitých panelov je obzvlášť špecifické usporiadanie uzemňovacích drôtov. Vďaka použitiu jednotlivých uzemnení sú napájanie a zem pripojené k doske s tlačenými obvodmi z oboch koncov napájacieho zdroja. Napájanie má jeden kontakt a zem má jeden kontakt. Na doske s tlačenými obvodmi musia byť viacnásobné spiatočné pozemné vodiče, ktoré sa zhromaždia na kontaktnom bode spiatočného napájacieho zdroja, čo je takzvané jednotlivé uzemnenie. Takzvané analógové zemné, digitálne zemné a vysoko výkonné rozštiepenie zariadenia sa vzťahujú na oddelenie zapojenia a nakoniec sa všetky zbližujú na tento uzemňovací bod. Pri pripojení so signálmi inými ako dosky s tlačenými obvodmi sa zvyčajne používajú tienené káble. V prípade vysokofrekvenčných a digitálnych signálov sú oba konce tieneného kábla uzemnené. Jeden koniec tieneného kábla pre nízkofrekvenčné analógové signály by mal byť uzemnený.
Obvody, ktoré sú veľmi citlivé na hluk a rušenie alebo obvody, ktoré sú obzvlášť vysokofrekvenčným hlukom, by mali byť tienené kovovým krytom.
(7) Používajte dobre kondenzátory oddelenia.
Dobrý vysokofrekvenčný oddeľovací kondenzátor môže odstrániť vysokofrekvenčné komponenty až 1 GHz. Kondenzátory keramických čipov alebo viacvrstvové keramické kondenzátory majú lepšie vysokofrekvenčné charakteristiky. Pri navrhovaní dosky s tlačenými obvodmi sa musí medzi napájaním a pôdou každého integrovaného obvodu pridať oddelenie kondenzátora. Rozdeľovací kondenzátor má dve funkcie: na jednej strane je to kondenzátor ukladania energie integrovaného obvodu, ktorý poskytuje a absorbuje energiu nabíjania a vypúšťania v momente otvorenia a zatvárania integrovaného obvodu; Na druhej strane obchádza vysokofrekvenčný hluk zariadenia. Typický oddeľovací kondenzátor 0,1UF v digitálnych obvodoch má 5NH distribuovanú indukčnosť a jej paralelná rezonančná frekvencia je asi 7 MHz, čo znamená, že má lepší oddeľovací účinok pre hluk pod 10 MHz a má lepší oddeľovací účinok pre hluk nad 40 MHz. Hluk nemá takmer žiadny účinok.
1UF, 10UF kondenzátory, frekvencia paralelnej rezonancie je nad 20 MHz, čo je účinok odstránenia vysokofrekvenčného hluku lepší. Často je výhodné používať frekvenčný kondenzátor 1UF alebo 10UF, kde napájanie vstupuje do tlačenej dosky, dokonca aj pre systémy poháňané batériou.
Každých 10 kusov integrovaných obvodov musí pridať kondenzátor nabíjania a vybíjania alebo nazývaný úložný kondenzátor, veľkosť kondenzátora môže byť 10UF. Najlepšie je nepoužívať elektrolytické kondenzátory. Elektrolytické kondenzátory sú zvinuté s dvoma vrstvami filmu PU. Táto zvinutá štruktúra pôsobí ako indukčnosť pri vysokých frekvenciách. Najlepšie je použiť kondenzátor žlče alebo kondenzátor polykarbonátu.
Výber hodnoty oddelenia kondenzátora nie je prísny, dá sa vypočítať podľa C = 1/F; to znamená 0,1UF pre 10 MHz a pre systém zložený z mikrokontroléra môže byť medzi 0,1UF a 0,01UF.
3. Niektoré skúsenosti s redukciou hluku a elektromagnetického rušenia.
(1) Namiesto vysokorýchlostných triesok je možné používať nízkorýchlostné triesky. Vysokorýchlostné čipy sa používajú na kľúčových miestach.
(2) V sérii môže byť pripojený odpor, aby sa znížila rýchlosť skoku horných a dolných okrajov riadiaceho obvodu.
(3) Pokúste sa poskytnúť určitú formu tlmenia pre relé atď.
(4) Používajte najnižšie frekvenčné hodiny, ktoré spĺňajú požiadavky na systém.
(5) Generátor hodín je čo najbližšie k zariadeniu, ktoré používa hodiny. Oprenie kremenného kryštálového oscilátora by malo byť uzemnené.
(6) Oblasť hodín uzavriete uzemňujúci drôt a udržujte hodinový drôt čo najkratší.
(7) Hnací obvod I/O by mal byť čo najbližšie k okraju vytlačenej dosky a čo najskôr ho nechať opustiť tlačenú dosku. Signál vstupujúci na tlačenú dosku by sa mal filtrovať a signál z oblasti s vysokou šmrnou by sa mal tiež filtrovať. Súčasne by sa na zníženie odrazu signálu mala použiť séria terminálových odporov.
(8) Nespokojný koniec MCD by mal byť spojený s vysokým alebo uzemneným alebo definovaný ako výstupný koniec. Koniec integrovaného obvodu, ktorý by mal byť pripojený k prívodu napájania, by mal byť pripojený k nemu a nemalo by sa ponechať plávať.
(9) Vstupný terminál obvodu brány, ktorý sa nepoužíva, by sa nemal ponechať plávať. Pozitívny vstupný terminál nevyužitého operačného zosilňovača by mal byť uzemnený a negatívny vstupný terminál by mal byť pripojený k výstupnému terminálu. (10) Tlačená doska by sa mala pokúsiť použiť 45-násobne riadky namiesto 90-násobných riadkov na zníženie vonkajších emisií a spojenia vysokofrekvenčných signálov.
(11) Tlačené dosky sú rozdelené podľa charakteristík frekvencie a prúdu prúdu a komponenty šumu a bez šumu by mali byť ďalej od seba.
(12) Používajte jednorazový výkon a jednotlivé uzemnenie pre jednotlivé a dvojité panely. Elektrické vedenie a pozemné vedenie by mali byť čo hustšie. Ak je hospodárstvo cenovo dostupné, použite viacvrstvovú dosku na zníženie kapacitnej indukcie napájania a pôdy.
(13) Uchovávajte signály hodín, zbernice a čipov, ktoré vyberte od I/O riadkov a konektorov.
(14) Vstupné vedenie analógového napätia a terminál referenčného napätia by mali byť čo najďalej od vedenia digitálneho obvodu, najmä od hodín.
(15) V prípade zariadení A/D by sa digitálna časť a analógová časť radšej zjednotili, ako odovzdané*.
(16) Hodinová čiara kolmá na I/O linku má menšie interferencie ako paralelná I/O linka a kolíky s hodinami sú ďaleko od kábla I/O.
(17) Kolčeky zložky by mali byť čo najkratšie a kolíky kondenzátora oddeľovania by mali byť čo najkratšie.
(18) Kľúčová čiara by mala byť čo najhrušnejšia a na oboch stranách by sa mala pridať ochranná zem. Vysokorýchlostná čiara by mala byť krátka a rovná.
(19) Čiary citlivé na hluk by nemali byť rovnobežné s vysokorýchlostnými vysokorýchlostnými spínacími čiarami.
(20) Nedávajte vodiče pod kremeňovými kryštálmi alebo pod zariadeniami citlivými na hluk.
(21) V prípade slabých signálnych obvodov nevytvárajte prúdové slučky okolo nízkofrekvenčných obvodov.
(22) Netvorte slučku pre žiadny signál. Ak je to nevyhnutné, urobte z oblasti slučky čo najmenšiu.
(23) Jeden oddeľovací kondenzátor na integrovaný obvod. Do každého elektrolytického kondenzátora sa musí pridať malý vysokofrekvenčný obtokový kondenzátor.
(24) Namiesto elektrolytických kondenzátorov používajte namiesto elektrolytických kondenzátorov kondenzátory na nabíjanie a výpis energie. Pri použití tubulárnych kondenzátorov by mal byť prípad uzemnený.
04
Protel bežne používané klávesy skratiek
Page Up priblížiť sa s myšou ako stredom
Strana nadol priblížte s myšou ako stredom.
Domov centrum Poloha zameraná myšou
Ukončiť obnovenie (prekreslenie)
* Prepnite medzi hornými a dolnými vrstvami
+ (-) prepínanie vrstvy podľa vrstvy: „+“ a „-“ sú v opačnom smere
Spínač jednotky Q mm (milimeter) a MIL (MIL)
IM meria vzdialenosť medzi dvoma bodmi
E X Edit X, X je cieľ úprav, kód je nasledujúci: (a) = oblúk; (C) = komponent; (F) = výplň; (P) = podložka; (N) = sieť; (S) = znak; (T) = drôt; (V) = Via; (I) = spojovacia čiara; (G) = vyplnený polygón. Napríklad, keď chcete upraviť komponent, stlačte EC, ukazovateľ myši sa zobrazí „desať“, kliknutím upravíte úpravu
Upravené komponenty je možné upraviť.
P x Place x, x je cieľ umiestnenia, kód je rovnaký ako vyššie.
M x pohybuje x, x je pohybujúci sa cieľ, (a), (c), (f), (p), (s), (t), (v), (g) rovnaké ako vyššie a (i) = časť flip výberu; O) otočte výberovú časť; (M) = presunúť výberovú časť; (R) = opätovné zapojenie.
S x select x, x je vybraný obsah, kód je nasledujúci: (i) = interná oblasť; (O) = vonkajšia plocha; (A) = všetky; (L) = všetko na vrstve; (K) = uzamknutá časť; (N) = fyzická sieť; (C) = linka fyzického pripojenia; (H) = podložka so špecifikovanou clonou; (G) = podložka mimo mriežky. Napríklad, keď chcete vybrať všetky, stlačte SA, všetka grafika sa rozsvieti, aby ste naznačovali, že boli vybrané, a môžete skopírovať, vyčistiť a presunúť vybrané súbory.
