01
Grundläggande regler för komponentlayout
1. Enligt kretsmoduler kallas för att göra layout och relaterade kretsar som uppnår samma funktion en modul. Komponenterna i kretsmodulen bör anta principen för närliggande koncentration, och den digitala kretsen och den analoga kretsen ska separeras;
2. Inga komponenter eller anordningar får monteras inom 1,27 mm av icke-monterande hål såsom placeringshål, standardhål och 3,5 mm (för M2.5) och 4 mm (för M3) på 3,5 mm (för M2.5) och 4 mm (för M3) får inte tillåtas monteras i montering;
3. Undvik att placera via hål under de horisontellt monterade motståndarna, induktorer (plug-ins), elektrolytiska kondensatorer och andra komponenter för att undvika kortslutning av Vias och komponentskalet efter våglödning;
4. Avståndet mellan utsidan av komponenten och brädans kant är 5 mm;
5. Avståndet mellan utsidan av monteringskomponenten och utsidan av den angränsande interponerande komponenten är större än 2 mm;
6. Metallskalkomponenter och metalldelar (skyddslådor, etc.) bör inte röra andra komponenter och bör inte vara nära tryckta linjer och kuddar. Avståndet mellan dem bör vara större än 2 mm. Storleken på positioneringshålet, fästelementets installationshål, ovala hål och andra fyrkantiga hål i brädet från utsidan av brädkanten är större än 3 mm;
7. Uppvärmningselement bör inte vara i närheten av ledningar och värmekänsliga element; Högvärmande element bör fördelas jämnt;
8. Strömuttaget ska ordnas runt det tryckta kortet så långt som möjligt, och kraftuttaget och busstångsterminalen ansluten till den ska ordnas på samma sida. Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt att inte ordna kraftuttag och andra svetskontakter mellan anslutningarna för att underlätta svetsning av dessa uttag och kontakter, samt design och bindning av kraftkablar. Arrangemangsavståndet mellan kraftuttag och svetskontakter bör övervägas för att underlätta pluggning och koppling av strömproppar;
9. Arrangemang av andra komponenter:
Alla IC -komponenter är inriktade på ena sidan, och polariteten hos de polära komponenterna är tydligt markerad. Polariteten för samma tryckta bräde kan inte markeras i mer än två riktningar. När två riktningar visas är de två riktningarna vinkelräta mot varandra;
10. Ledningarna på kortytan ska vara tät och tät. När densitetsskillnaden är för stor bör den fyllas med nät kopparfolie och nätet ska vara större än 8 mil (eller 0,2 mm);
11. Det bör inte finnas några genom hål på SMD -kuddarna för att undvika förlust av lödpasta och orsaka falsk lödning av komponenterna. Viktiga signallinjer får inte passera mellan socketstiften;
12. Patchen är i linje på ena sidan, karaktärriktningen är densamma och förpackningsriktningen är densamma;
13. Så långt som möjligt bör de polariserade enheterna vara förenliga med polaritetsmarkeringsriktningen på samma bräde.

Component Wiring Rules

1. Rita ledningsområdet inom 1 mm från kanten av PCB -kortet och inom 1 mm runt monteringshålet är ledningar förbjudet;
2. Kraftlinjen ska vara så bred som möjligt och bör inte vara mindre än 18 mil; Signallinjens bredd bör inte vara mindre än 12 miljoner; CPU -ingångs- och utgångslinjerna bör inte vara mindre än 10 mil (eller 8 mil); Linjeavståndet bör inte vara mindre än 10 mil;
3. Det normala via är inte mindre än 30 mil;
4. Dubbel i linjen: 60 miljoner dyna, 40 miljoner öppning;
1/4W -motstånd: 51*55mil (0805 ytmontering); När i linjen är dynan 62 miljoner och bländaren är 42 miljoner;
Oändlig kapacitans: 51*55mil (0805 ytmontering); När i linjen är dynan 50 mil och öppningen är 28 mil;
5. Observera att kraftledningen och marklinjen ska vara så radiell som möjligt och signallinjen får inte slingas.

03
Hur kan man förbättra förmågan mot interferens och elektromagnetisk kompatibilitet?
Hur kan man förbättra förmågan mot interferens och elektromagnetisk kompatibilitet när man utvecklar elektroniska produkter med processorer?

1. Följande system bör ägna särskild uppmärksamhet åt anti-elektromagnetisk störning:
(1) Ett system där mikrokontrollens klockfrekvens är extremt hög och buscykeln är extremt snabb.
(2) Systemet innehåller högeffekt, högströmsdrivningskretsar, såsom gnistproducerande reläer, högströmsomkopplare etc.
(3) Ett system som innehåller en svag analog signalkrets och en A/D-omvandlingskrets med hög precision.

2. Ta följande åtgärder för att öka systemets anti-elektromagnetiska interferensförmåga:
(1) Välj en mikrokontroller med låg frekvens:
Att välja en mikrokontroller med en låg extern klockfrekvens kan effektivt minska bruset och förbättra systemets anti-störningsförmåga. För fyrkantiga vågor och sinusvågor med samma frekvens är högfrekvenskomponenterna i fyrkantiga vågen mycket mer än i sinusvågen. Även om amplituden för den högfrekventa komponenten i fyrkantiga vågen är mindre än den grundläggande vågen, desto högre frekvens, desto lättare är det att avge som en ljudkälla. Det mest inflytelserika högfrekventa bruset som genereras av mikrokontrollern är ungefär tre gånger klockfrekvensen.

(2) Minska distorsionen vid signalöverföring
Mikrokontroller tillverkas huvudsakligen med hjälp av CMOS-teknik med hög hastighet. Den statiska ingångsströmmen för signalingångsterminalen är cirka 1 mA, ingångskapacitansen är cirka 10 pf och ingångsimpedansen är ganska hög. Utgångsterminalen för höghastighets CMOS-kretsen har en betydande lastkapacitet, det vill säga ett relativt stort utgångsvärde. Den långa tråden leder till ingångsterminalen med ganska hög ingångsimpedans, reflektionsproblemet är mycket allvarligt, det kommer att orsaka signalförvrängning och öka systembruset. När TPD> TR blir det ett problem med transmissionslinjen, och problem som signalreflektion och impedansmatchning måste övervägas.

Fördröjningstiden för signalen på det tryckta kortet är relaterat till den karakteristiska impedansen för bly, som är relaterad till den dielektriska konstanten för det tryckta kretskortmaterialet. Det kan grovt anses att överföringshastigheten för signalen på det tryckta kortledningen är cirka 1/3 till 1/2 av ljusets hastighet. TR (standardfördröjningstid) för de vanligt använda logiska telefonkomponenterna i ett system som består av en mikrokontroller är mellan 3 och 18 ns.

På det tryckta kretskortet passerar signalen genom ett 7W-motstånd och en 25 cm lång ledning, och fördröjningstiden på linjen är ungefär mellan 4 ~ 20ns. Med andra ord, ju kortare signalledningen på den tryckta kretsen, desto bättre och den längsta bör inte överstiga 25 cm. Och antalet vias bör vara så litet som möjligt, helst inte mer än två.
När signalens stigningstid är snabbare än signalfördröjningstiden måste den behandlas i enlighet med snabb elektronik. Vid denna tidpunkt bör impedansmatchningen av överföringslinjen övervägas. För signalöverföringen mellan de integrerade blocken på ett tryckt kretskort, bör situationen för TD> trd undvikas. Ju större tryckt kretskort, desto snabbare kan systemhastigheten inte vara.
Använd följande slutsatser för att sammanfatta en regel för tryckt kretskortdesign:
Signalen överförs på det tryckta kortet och dess fördröjningstid bör inte vara större än den nominella fördröjningstiden för den använda enheten.

(3) Minska tvärstörningen mellan signallinjer:
En stegsignal med en stigningstid för TR vid punkt A överförs till terminal B genom bly AB. Fördröjningstiden för signalen på AB -linjen är TD. Vid punkt D, på grund av framåtöverföringen av signalen från punkt A, kommer signalreflektionen efter att ha nått punkt B och förseningen av AB -linjen, en sidpulssignal med en bredd av TR kommer att induceras efter TD -tiden. Vid punkt C, på grund av överföringen och reflektionen av signalen på AB, induceras en positiv pulssignal med en bredd på dubbelt så mycket fördröjningstiden på AB -linjen, det vill säga 2TD,. Detta är tvärinterferensen mellan signaler. Interferenssignalens intensitet är relaterad till di/vid signalen vid punkt C och avståndet mellan linjerna. När de två signallinjerna inte är så långa, är det du ser på AB faktiskt superpositionen för två pulser.

Mikrokontrollen gjord av CMOS-tekniken har hög inmatningsimpedans, högt brus och hög brusolerans. Den digitala kretsen överlagras med 100 ~ 200 mV brus och påverkar inte dess drift. Om AB -linjen i figuren är en analog signal blir denna störning outhärdlig. Till exempel är det tryckta kretskortet ett fyrskiktskort, varav ett är en storområde eller ett dubbelsidigt kort, och när den omvända sidan av signallinjen är en mark med stor yta, kommer kors* -störningen mellan sådana signaler att reduceras. Anledningen är att det stora markområdet minskar den karakteristiska impedansen för signallinjen, och reflektionen av signalen vid D -änden reduceras kraftigt. Den karakteristiska impedansen är omvänt proportionell mot kvadratet för den dielektriska konstanten på mediet från signallinjen till marken och proportionell mot den naturliga logaritmen för mediets tjocklek. Om AB -linjen är en analog signal, för att undvika störningen av den digitala kretssignallinjen CD till AB, bör det finnas ett stort område under AB -linjen, och avståndet mellan AB -linjen och CD -linjen bör vara större än 2 till 3 gånger avståndet mellan AB -linjen och marken. Det kan delvis skyddas och markledningar placeras på vänster och höger sida av ledningen på sidan med ledningen.

(4) Minska bruset från strömförsörjningen
Medan strömförsörjningen tillhandahåller energi till systemet lägger den också till sitt brus till strömförsörjningen. Återställningslinjen, avbrottslinjen och andra kontrolllinjer för mikrokontrollern i kretsen är mest mottagliga för störningar från externt brus. Stark störning på kraftnätet kommer in i kretsen genom strömförsörjningen. Även i ett batteridrivet system har batteriet i sig högfrekventa brus. Den analoga signalen i den analoga kretsen är ännu mindre kapabel att motstå störningen från strömförsörjningen.

(5) Var uppmärksam på de högfrekventa egenskaperna för tryckta ledningsbrädor och komponenter
När det gäller hög frekvens kan ledningar, vias, motstånd, kondensatorer och den distribuerade induktansen och kapacitansen hos anslutningarna på det tryckta kretskortet ignoreras. Kondensatorns distribuerade induktans kan inte ignoreras, och induktorns distribuerade kapacitet kan inte ignoreras. Motståndet ger reflektionen av högfrekvenssignalen, och den distribuerade kapacitansen av bly kommer att spela en roll. När längden är större än 1/20 av motsvarande våglängd för brusfrekvensen, produceras en antenneffekt och bruset släpps ut genom ledningen.

Via hålen på det tryckta kretskortet orsakar cirka 0,6 pf kapacitans.
Förpackningsmaterialet i en integrerad krets själv introducerar 2 ~ 6PF -kondensatorer.
En anslutning på ett kretskort har en distribuerad induktans på 520 NH. En dubbel-i-linje 24-stifts integrerade kretsspett introducerar 4 ~ 18NH distribuerad induktans.
Dessa små distributionsparametrar är försumbara i denna rad med lågfrekventa mikrokontrollersystem; Särskild uppmärksamhet måste ägnas åt höghastighetssystem.

(6) Utformningen av komponenter bör rimligen partitioneras
Komponenternas position på det tryckta kretskortet bör helt överväga problemet med anti-elektromagnetisk störning. En av principerna är att ledningarna mellan komponenterna ska vara så korta som möjligt. I layouten bör den analoga signaldelen, den höghastighets digitala kretsdelen och ljudkälldelen (såsom reläer, högströmsomkopplare etc.) vara rimligt separerade för att minimera signalkopplingen mellan dem.

G Hantera jordtråden
På det tryckta kretskortet är kraftledningen och marklinjen de viktigaste. Den viktigaste metoden för att övervinna elektromagnetisk störning är att markera.
För dubbla paneler är jordtrådslayouten särskilt speciell. Genom användning av enpunkts jordning är strömförsörjningen och marken anslutna till det tryckta kretskortet från båda ändarna av strömförsörjningen. Strömförsörjningen har en kontakt och marken har en kontakt. På det tryckta kretskortet måste det finnas flera returjordkablar, som kommer att samlas in på kontaktpunkten för returströmförsörjningen, som är den så kallade enkelpunkts jordningen. Den så kallade analoga marken, digitala marken och marken med hög effekt hänvisar till separationen av ledningar och slutligen konvergerar alla till denna jordningspunkt. Vid anslutning till andra signaler än tryckta kretskort används vanligtvis skärmkablar. För högfrekvens och digitala signaler är båda ändarna av den skärmade kabeln jordad. Den ena änden av den skärmade kabeln för lågfrekventa analoga signaler bör jordas.
Kretsar som är mycket känsliga för brus och störningar eller kretsar som är särskilt högfrekventa brus bör skyddas med ett metallskydd.

(7) Använd avkopplingskondensatorer väl.
En bra högfrekventa avkopplingskondensator kan ta bort högfrekventa komponenter så höga som 1 GHz. Keramiska chipkondensatorer eller keramiska kondensatorer för flerskikt har bättre högfrekventa egenskaper. Vid utformning av ett tryckt kretskort måste en avkopplingskondensator läggas till mellan kraften och marken för varje integrerad krets. Avkopplingskondensatorn har två funktioner: å ena sidan är det energilagringskondensatorn för den integrerade kretsen, som tillhandahåller och absorberar laddning och urladdningsenergi vid ögonblicket när det gäller att öppna och stänga den integrerade kretsen; Å andra sidan förbi enhetens högfrekventa brus. Den typiska avkopplingskondensatorn på 0,1uF i digitala kretsar har 5NH distribuerad induktans, och dess parallella resonansfrekvens är cirka 7MHz, vilket innebär att den har en bättre avkopplingseffekt för brus under 10MHz, och den har en bättre avkopplingseffekt för brus över 40 MHz. Buller har nästan ingen effekt.

1UF, 10UF -kondensatorer, den parallella resonansfrekvensen är över 20 MHz, effekten av att ta bort högfrekvensbrus är bättre. Det är ofta fördelaktigt att använda en 1UF eller 10UF de-hög frekvenskondensator där kraften kommer in i det tryckta kortet, även för batteridrivna system.
Varje 10 bitar av integrerade kretsar måste lägga till en laddnings- och urladdningskondensator, eller kallas en lagringskondensator, kan kondensatorns storlek vara 10uf. Det är bäst att inte använda elektrolytiska kondensatorer. Elektrolytiska kondensatorer rullas upp med två lager PU -film. Denna upprullade struktur fungerar som en induktans vid höga frekvenser. Det är bäst att använda en gallkondensator eller en polykarbonatkondensator.

Valet av avkopplingskondensatorvärdet är inte strikt, det kan beräknas enligt C = 1/F; Det vill säga 0,1UF för 10MHz, och för ett system som består av en mikrokontroller kan det vara mellan 0,1uF och 0,01uF.

3. Vissa erfarenheter av att minska brus och elektromagnetisk störning.
(1) Låghastighetschips kan användas istället för höghastighetschips. Höghastighetschips används på nyckelplatser.
(2) Ett motstånd kan anslutas i serie för att minska hopphastigheten för de övre och nedre kanterna på styrkretsen.
(3) Försök att ge någon form av dämpning för reläer etc.
(4) Använd den lägsta frekvensklockan som uppfyller systemkraven.
(5) Klockgeneratorn är så nära som möjligt till enheten som använder klockan. Skalet på kvartskristalloscillatorn bör jordas.
(6) Bifoga klockområdet med en jordtråd och håll klocktråden så kort som möjligt.
(7) I/O -drivkretsen ska vara så nära kanten av det tryckta kortet och låt det lämna det tryckta kortet så snart som möjligt. Signalen som kommer in i det tryckta brädet bör filtreras och signalen från området med höga brus bör också filtreras. Samtidigt bör en serie terminalmotstånd användas för att minska signalreflektionen.
(8) Den värdelösa änden av MCD ska vara ansluten till hög eller jordad eller definierad som utgångsänden. Slutet på den integrerade kretsen som ska anslutas till kraftförsörjningsplatsen bör anslutas till den, och den bör inte lämnas flytande.
(9) Ingångsterminalen för grindkretsen som inte används bör inte lämnas flytande. Den positiva ingångsterminalen för den oanvända operativa förstärkaren bör jordas och den negativa ingångsterminalen bör anslutas till utgångsterminalen. (10) Det tryckta kortet bör försöka använda 45-faldiga linjer istället för 90-faldiga linjer för att minska den externa utsläpp och koppling av högfrekventa signaler.
(11) De tryckta brädorna är uppdelade enligt frekvens- och aktuella växlingsegenskaper, och bruskomponenterna och icke-bruskomponenterna bör vara längre från varandra.
(12) Använd enpunktseffekt och enkelpunkts jordning för enstaka och dubbla paneler. Kraftlinjen och marklinjen ska vara så tjock som möjligt. Om ekonomin är överkomlig använder du ett flerskiktskort för att minska den kapacitiva induktansen för kraftförsörjningen och marken.
(13) Håll klock-, buss- och chipvalssignalerna bort från I/O -linjer och kontakter.
(14) Den analoga spänningsingångslinjen och referensspänningsterminalen bör vara så långt borta som möjligt från den digitala kretssignallinjen, särskilt klockan.
(15) För A/D -enheter skulle den digitala delen och den analoga delen hellre förenas än överlämnas*.
(16) Klocklinjen vinkelrätt mot I/O -linjen har mindre störningar än den parallella I/O -linjen, och klockkomponenten är långt borta från I/O -kabeln.
(17) Komponentstiften ska vara så korta som möjligt, och avkopplingskondensatornålarna bör vara så korta som möjligt.
(18) Nyckellinjen ska vara så tjock som möjligt och skyddsgrunden ska läggas till på båda sidor. Höghastighetslinjen ska vara kort och rak.
(19) Linjer som är känsliga för brus bör inte vara parallella med högström, höghastighetsomkopplingslinjer.
(20) Rutar inte ledningar under kvartskristallen eller under bruskänsliga enheter.
(21) För svaga signalkretsar, bild inte strömslingor runt lågfrekventa kretsar.
(22) bildar inte en slinga för någon signal. Om det är oundvikligt, gör slingområdet så litet som möjligt.
(23) En frikopplingskondensator per integrerad krets. En liten högfrekvent bypass-kondensator måste läggas till varje elektrolytisk kondensator.
(24) Använd tantalskondensatorer med stor kapacitet eller juku-kondensatorer istället för elektrolytiska kondensatorer för att ladda och urladda energilagringskondensatorer. När du använder rörformiga kondensatorer bör fallet vara jordat.

04
Protel vanligt förekommande genvägsnycklar
Sidan upp zooma in med musen som centrum
Sidan Down Zoom ut med musen som centrum.
Hemcentrum den position som musen pekar
End Refresh (REDRAW)
* Byt mellan de övre och nedre skikten
+ (-) växla lager efter lager: “+” och “-” är i motsatt riktning
Q MM (millimeter) och MIL (MIL) enhetsomkopplare
Im mäter avståndet mellan två punkter
E x Redigera x, x är redigeringsmålet, koden är som följer: (a) = båge; (C) = komponent; (F) = fyll; (P) = pad; (N) = nätverk; (S) = karaktär; (T) = tråd; (V) = via; (I) = anslutningslinje; (G) = fylld polygon. När du till exempel vill redigera en komponent, tryck på EC, kommer muspekaren att visas "Ten", klicka för att redigera
De redigerade komponenterna kan redigeras.
P x plats x, x är placeringsmålet, koden är densamma som ovan.
M x rör sig x, x är det rörliga målet, (a), (c), (f), (p), (s), (t), (v), (g) samma som ovan, och (i) = vändvalsdel; (O) rotera urvalsdelen; (M) = flytta urvalsdelen; (R) = återanvändning.
S x Välj x, x är det valda innehållet, koden är som följer: (i) = internt område; (O) = yttre area; (A) = alla; (L) = allt på skiktet; (K) = låst del; (N) = fysiskt nätverk; (C) = fysisk anslutningslinje; (H) = pad med specificerad bländare; (G) = pad utanför nätet. När du till exempel vill välja alla, tryck på SA, alla grafik lyser upp för att indikera att de har valts ut och att du kan kopiera, rensa och flytta de valda filerna.