01
Các quy tắc cơ bản của bố cục thành phần
1. Theo mô-đun mạch, việc bố trí bố cục và các mạch liên quan đạt được cùng chức năng được gọi là mô-đun.Các thành phần trong mô-đun mạch phải áp dụng nguyên tắc tập trung gần nhau, mạch kỹ thuật số và mạch tương tự phải được tách biệt;
2. Không được gắn các bộ phận hoặc thiết bị trong phạm vi 1,27mm của các lỗ không lắp như lỗ định vị, lỗ tiêu chuẩn và 3,5mm (đối với M2.5) và 4mm (đối với M3) là 3,5mm (đối với M2.5) và 3,5mm (đối với M2.5) và 4mm (đối với M3) không được phép gắn các linh kiện;
3. Tránh đặt các lỗ dưới các điện trở, cuộn cảm (plug-in), tụ điện và các bộ phận khác được gắn theo chiều ngang để tránh làm đoản mạch vias và vỏ linh kiện sau khi hàn sóng;
4. Khoảng cách giữa mặt ngoài của linh kiện và mép của bảng là 5mm;
5. Khoảng cách giữa mặt ngoài của miếng đệm bộ phận lắp và mặt ngoài của bộ phận xen kẽ liền kề lớn hơn 2mm;
6. Các bộ phận vỏ kim loại và các bộ phận kim loại (hộp che chắn, v.v.) không được chạm vào các bộ phận khác và không được để gần các đường in và miếng đệm.Khoảng cách giữa chúng phải lớn hơn 2 mm.Kích thước của lỗ định vị, lỗ lắp dây buộc, lỗ hình bầu dục và các lỗ vuông khác trên bảng tính từ mặt ngoài của mép bảng lớn hơn 3mm;
7. Các bộ phận làm nóng không được ở gần dây điện và các bộ phận nhạy cảm với nhiệt;các yếu tố làm nóng cao phải được phân bố đều;
8. Ổ cắm điện phải được bố trí xung quanh bảng in càng xa càng tốt, ổ cắm điện và đầu cuối thanh cái kết nối với nó phải được bố trí ở cùng một phía.Cần đặc biệt chú ý không bố trí ổ cắm điện và các đầu nối hàn khác giữa các đầu nối để tạo điều kiện thuận lợi cho việc hàn các ổ cắm và đầu nối này cũng như trong việc thiết kế và buộc dây cáp điện.Cần cân nhắc khoảng cách bố trí ổ cắm điện và đầu nối hàn để thuận tiện cho việc cắm, rút ​​phích cắm điện;
9. Bố trí các thành phần khác:
Tất cả các thành phần IC được căn chỉnh về một phía và cực tính của các thành phần cực được đánh dấu rõ ràng.Cực tính của cùng một bảng in không thể được đánh dấu theo nhiều hơn hai hướng.Khi hai hướng xuất hiện thì hai hướng đó vuông góc với nhau;
10. Hệ thống dây điện trên bề mặt bảng phải dày đặc và dày đặc.Khi chênh lệch mật độ quá lớn, nó phải được lấp đầy bằng lá đồng dạng lưới và lưới phải lớn hơn 8mil (hoặc 0,2mm);
11. Không được có lỗ xuyên qua trên các miếng dán SMD để tránh làm mất chất hàn và gây ra tình trạng hàn sai các bộ phận.Các đường tín hiệu quan trọng không được phép đi qua giữa các chân ổ cắm;
12. Miếng dán được căn chỉnh một bên, hướng ký tự giống nhau và hướng đóng gói giống nhau;
13. Trong chừng mực có thể, các thiết bị phân cực phải phù hợp với hướng đánh dấu phân cực trên cùng một bảng.

Quy tắc nối dây thành phần

1. Vẽ khu vực nối dây trong phạm vi 1mm tính từ mép của bảng PCB và trong vòng 1mm xung quanh lỗ lắp, cấm nối dây;
2. Đường dây điện phải càng rộng càng tốt và không được nhỏ hơn 18 triệu;độ rộng đường tín hiệu không được nhỏ hơn 12 triệu;dòng đầu vào và đầu ra cpu không được nhỏ hơn 10mil (hoặc 8mil);khoảng cách dòng không được nhỏ hơn 10 triệu;
3. Thông qua bình thường không dưới 30 triệu;
4. Nội tuyến kép: miếng đệm 60 triệu, khẩu độ 40 triệu;
Điện trở 1/4W: 51*55mil (gắn bề mặt 0805);khi thẳng hàng, miếng đệm là 62 triệu và khẩu độ là 42 triệu;
Điện dung vô hạn: 51*55mil (gắn bề mặt 0805);khi thẳng hàng, miếng đệm là 50 triệu và khẩu độ là 28 triệu;
5. Lưu ý rằng đường dây điện và đường mặt đất phải càng hướng tâm càng tốt và đường tín hiệu không được lặp lại.

03
Làm thế nào để cải thiện khả năng chống nhiễu và tương thích điện từ?
Làm thế nào để nâng cao khả năng chống nhiễu và tương thích điện từ khi phát triển các sản phẩm điện tử có bộ vi xử lý?

1. Các hệ thống sau đây cần đặc biệt chú ý đến việc chống nhiễu điện từ:
(1) Một hệ thống có tần số xung nhịp của bộ vi điều khiển cực cao và chu kỳ bus cực nhanh.
(2) Hệ thống chứa các mạch điều khiển dòng điện cao, công suất cao, chẳng hạn như rơle tạo tia lửa điện, công tắc dòng điện cao, v.v.
(3) Hệ thống chứa mạch tín hiệu tương tự yếu và mạch chuyển đổi A/D có độ chính xác cao.

2. Thực hiện các biện pháp sau để tăng khả năng chống nhiễu điện từ của hệ thống:
(1) Chọn vi điều khiển có tần số thấp:
Việc chọn một bộ vi điều khiển có tần số xung nhịp bên ngoài thấp có thể giảm tiếng ồn một cách hiệu quả và cải thiện khả năng chống nhiễu của hệ thống.Đối với sóng vuông và sóng hình sin có cùng tần số, các thành phần tần số cao trong sóng vuông nhiều hơn thành phần tần số cao trong sóng hình sin.Mặc dù biên độ của thành phần tần số cao của sóng vuông nhỏ hơn sóng cơ bản nhưng tần số càng cao thì nó càng dễ phát ra dưới dạng nguồn nhiễu.Nhiễu tần số cao có ảnh hưởng lớn nhất do vi điều khiển tạo ra gấp khoảng 3 lần tần số xung nhịp.

(2) Giảm méo trong truyền tín hiệu
Bộ vi điều khiển chủ yếu được sản xuất bằng công nghệ CMOS tốc độ cao.Dòng điện đầu vào tĩnh của cực đầu vào tín hiệu là khoảng 1mA, điện dung đầu vào khoảng 10PF và trở kháng đầu vào khá cao.Đầu ra của mạch CMOS tốc độ cao có khả năng tải đáng kể, nghĩa là giá trị đầu ra tương đối lớn.Dây dẫn dài dẫn đến terminal đầu vào có trở kháng đầu vào khá cao, vấn đề phản xạ rất nghiêm trọng sẽ gây méo tín hiệu và tăng nhiễu hệ thống.Khi Tpd>Tr, nó trở thành vấn đề về đường truyền và các vấn đề như phản xạ tín hiệu và phối hợp trở kháng phải được xem xét.

Thời gian trễ của tín hiệu trên bảng in có liên quan đến trở kháng đặc tính của dây dẫn, liên quan đến hằng số điện môi của vật liệu bảng mạch in.Có thể coi đại khái tốc độ truyền tín hiệu trên dây dẫn của bảng in vào khoảng 1/3 đến 1/2 tốc độ ánh sáng.Tr (thời gian trễ tiêu chuẩn) của các thành phần điện thoại logic thường được sử dụng trong hệ thống bao gồm bộ vi điều khiển nằm trong khoảng từ 3 đến 18 ns.

Trên bảng mạch in, tín hiệu đi qua điện trở 7W và dây dẫn dài 25cm, thời gian trễ trên đường truyền khoảng 4 ~ 20ns.Nói cách khác, dây dẫn tín hiệu trên mạch in càng ngắn thì càng tốt và dài nhất không được vượt quá 25cm.Và số lượng vias nên càng ít càng tốt, tốt nhất là không quá hai.
Khi thời gian tăng của tín hiệu nhanh hơn thời gian trễ của tín hiệu thì phải xử lý theo phương pháp điện tử nhanh.Tại thời điểm này, cần xem xét việc kết hợp trở kháng của đường truyền.Để truyền tín hiệu giữa các khối tích hợp trên bảng mạch in, cần tránh tình trạng Td>Trd.Bảng mạch in càng lớn thì tốc độ hệ thống càng không thể nhanh hơn.
Sử dụng các kết luận sau để tóm tắt một quy tắc thiết kế bảng mạch in:
Tín hiệu được truyền trên bảng in và thời gian trễ của nó không được lớn hơn thời gian trễ danh nghĩa của thiết bị được sử dụng.

(3) Giảm nhiễu chéo* giữa các đường tín hiệu:
Tín hiệu bước có thời gian tăng Tr tại điểm A được truyền đến đầu cuối B thông qua dây dẫn AB.Thời gian trễ của tín hiệu trên đường AB là Td.Tại điểm D, do tín hiệu được truyền thẳng từ điểm A, sự phản xạ tín hiệu sau khi đến điểm B và độ trễ của đường AB nên tín hiệu xung trang có độ rộng Tr sẽ được tạo ra sau thời gian Td.Tại điểm C, do sự truyền và phản xạ của tín hiệu trên đường AB nên tạo ra một tín hiệu xung dương có độ rộng gấp đôi thời gian trễ của tín hiệu trên đường AB, tức là 2Td.Đây là hiện tượng nhiễu chéo giữa các tín hiệu.Cường độ của tín hiệu nhiễu có liên quan đến di/at của tín hiệu tại điểm C và khoảng cách giữa các đường.Khi hai đường tín hiệu không dài lắm, những gì bạn nhìn thấy trên AB thực chất là sự chồng chất của hai xung.

Bộ điều khiển vi mô được chế tạo bằng công nghệ CMOS có trở kháng đầu vào cao, độ ồn cao và khả năng chịu nhiễu cao.Mạch kỹ thuật số được phủ nhiễu 100 ~ 200mv và không ảnh hưởng đến hoạt động của nó.Nếu đường AB trong hình là tín hiệu tương tự thì hiện tượng nhiễu này trở nên không thể chấp nhận được.Ví dụ: bảng mạch in là bảng bốn lớp, một trong số đó là mặt đất có diện tích lớn hoặc bảng hai mặt và khi mặt sau của đường tín hiệu là mặt đất có diện tích lớn, chữ thập* nhiễu giữa các tín hiệu như vậy sẽ giảm đi.Nguyên nhân là do diện tích mặt đất lớn làm giảm trở kháng đặc tính của đường tín hiệu và độ phản xạ của tín hiệu ở đầu D giảm đi rất nhiều.Trở kháng đặc tính tỷ lệ nghịch với bình phương hằng số điện môi của môi trường từ đường tín hiệu đến mặt đất và tỷ lệ thuận với logarit tự nhiên của độ dày của môi trường.Nếu đường AB là tín hiệu tương tự, để tránh nhiễu của đường tín hiệu mạch kỹ thuật số CD đến AB, cần có một diện tích lớn dưới đường AB và khoảng cách giữa đường AB và đường CD phải lớn hơn 2 gấp 3 lần khoảng cách giữa đường AB và mặt đất.Nó có thể được che chắn một phần và dây nối đất được đặt ở bên trái và bên phải của dây dẫn ở phía có dây dẫn.

(4) Giảm tiếng ồn từ nguồn điện
Trong khi nguồn điện cung cấp năng lượng cho hệ thống, nó cũng gây thêm tiếng ồn cho nguồn điện.Đường đặt lại, đường ngắt và các đường điều khiển khác của bộ vi điều khiển trong mạch dễ bị nhiễu nhất từ ​​​​nhiễu bên ngoài.Sự can thiệp mạnh vào lưới điện đi vào mạch thông qua nguồn điện.Ngay cả trong hệ thống chạy bằng pin, bản thân pin cũng có nhiễu tần số cao.Tín hiệu analog trong mạch analog thậm chí còn ít có khả năng chịu được nhiễu từ nguồn điện.

(5) Chú ý đến đặc tính tần số cao của bảng mạch và linh kiện in
Trong trường hợp tần số cao, không thể bỏ qua các dây dẫn, vias, điện trở, tụ điện cũng như điện cảm và điện dung phân bố của các đầu nối trên bảng mạch in.Không thể bỏ qua độ tự cảm phân bố của tụ điện và không thể bỏ qua điện dung phân bố của cuộn cảm.Điện trở tạo ra sự phản xạ của tín hiệu tần số cao và điện dung phân bố của dây dẫn sẽ đóng một vai trò nào đó.Khi độ dài lớn hơn 1/20 bước sóng tương ứng của tần số nhiễu, hiệu ứng ăng-ten sẽ được tạo ra và nhiễu được phát ra qua dây dẫn.

Các lỗ thông của bảng mạch in tạo ra điện dung khoảng 0,6 pf.
Vật liệu đóng gói của mạch tích hợp tự giới thiệu các tụ điện 2 ~ 6pf.
Một đầu nối trên bảng mạch có độ tự cảm phân bố là 520nH.Một xiên mạch tích hợp 24 chân nối tiếp có độ tự cảm phân bố 4 ~ 18nH.
Các tham số phân phối nhỏ này không đáng kể trong dòng hệ thống vi điều khiển tần số thấp này;phải đặc biệt chú ý đến các hệ thống tốc độ cao.

(6) Bố cục các thành phần cần được phân chia hợp lý
Vị trí của các thành phần trên bảng mạch in cần xem xét đầy đủ vấn đề chống nhiễu điện từ.Một trong những nguyên tắc là dây dẫn giữa các bộ phận phải càng ngắn càng tốt.Trong cách bố trí, phần tín hiệu tương tự, phần mạch kỹ thuật số tốc độ cao và phần nguồn nhiễu (như rơle, công tắc dòng điện cao, v.v.) phải được tách biệt hợp lý để giảm thiểu việc ghép tín hiệu giữa chúng.

G Xử lý dây nối đất
Trên bảng mạch in, đường dây điện và dây nối đất là quan trọng nhất.Phương pháp quan trọng nhất để khắc phục nhiễu điện từ là nối đất.
Đối với các tấm đôi, cách bố trí dây nối đất đặc biệt cụ thể.Thông qua việc sử dụng nối đất một điểm, nguồn điện và mặt đất được kết nối với bảng mạch in từ cả hai đầu của nguồn điện.Nguồn điện có một tiếp điểm và mặt đất có một tiếp điểm.Trên bảng mạch in phải có nhiều dây nối đất hồi tiếp, chúng sẽ được tập trung tại điểm tiếp xúc của nguồn điện hồi lưu, gọi là nối đất một điểm.Cái gọi là tách mặt đất tương tự, nối đất kỹ thuật số và tách mặt đất của thiết bị công suất cao đề cập đến việc phân tách hệ thống dây điện và cuối cùng tất cả đều hội tụ về điểm nối đất này.Khi kết nối với các tín hiệu không phải bảng mạch in, cáp có vỏ bọc thường được sử dụng.Đối với tín hiệu số và tần số cao, cả hai đầu của cáp có vỏ bọc đều được nối đất.Một đầu của cáp có vỏ bọc dành cho tín hiệu analog tần số thấp phải được nối đất.
Các mạch rất nhạy cảm với tiếng ồn và nhiễu hoặc các mạch có nhiễu tần số đặc biệt cao phải được che chắn bằng vỏ kim loại.

(7) Sử dụng tốt tụ điện tách rời.
Một tụ điện tách tần số cao tốt có thể loại bỏ các thành phần tần số cao tới 1GHZ.Tụ gốm chip hoặc tụ gốm nhiều lớp có đặc tính tần số cao tốt hơn.Khi thiết kế bảng mạch in phải lắp thêm một tụ điện tách rời giữa nguồn và nối đất của mỗi mạch tích hợp.Tụ tách có hai chức năng: một mặt là tụ lưu trữ năng lượng của mạch tích hợp, cung cấp và hấp thụ năng lượng nạp và phóng điện tại thời điểm đóng mở mạch tích hợp;mặt khác, nó bỏ qua tiếng ồn tần số cao của thiết bị.Tụ tách rời điển hình 0,1uf trong các mạch kỹ thuật số có độ tự cảm phân bố 5nH và tần số cộng hưởng song song của nó là khoảng 7 MHz, có nghĩa là nó có tác dụng tách nhiễu tốt hơn đối với nhiễu dưới 10 MHz và nó có tác dụng tách nhiễu tốt hơn đối với nhiễu trên 40 MHz.Tiếng ồn gần như không có tác dụng.

Tụ điện 1uf, 10uf, tần số cộng hưởng song song trên 20 MHz, hiệu quả loại bỏ nhiễu tần số cao tốt hơn.Việc sử dụng tụ điện tần số cao 1uf hoặc 10uf thường có lợi khi nguồn điện đi vào bảng in, ngay cả đối với các hệ thống chạy bằng pin.
Cứ 10 đoạn mạch tích hợp cần bổ sung thêm một tụ điện tích điện và phóng điện hay gọi là tụ điện lưu trữ, kích thước của tụ điện có thể là 10uf.Tốt nhất không nên sử dụng tụ điện.Tụ điện được cuộn lại bằng hai lớp màng pu.Cấu trúc cuộn lại này hoạt động như một cuộn cảm ở tần số cao.Tốt nhất nên sử dụng tụ mật hoặc tụ polycarbonate.

Việc lựa chọn giá trị tụ điện tách không chặt chẽ, có thể tính theo C=1/f;nghĩa là 0,1uf cho 10 MHz và đối với hệ thống bao gồm bộ vi điều khiển, nó có thể nằm trong khoảng từ 0,1uf đến 0,01uf.

3. Một số kinh nghiệm trong việc giảm tiếng ồn và nhiễu điện từ.
(1) Có thể sử dụng chip tốc độ thấp thay vì chip tốc độ cao.Chip tốc độ cao được sử dụng ở những nơi quan trọng.
(2) Một điện trở có thể mắc nối tiếp để giảm tốc độ nhảy của cạnh trên và cạnh dưới của mạch điều khiển.
(3) Cố gắng cung cấp một số dạng giảm chấn cho rơle, v.v.
(4) Sử dụng đồng hồ có tần số thấp nhất đáp ứng yêu cầu hệ thống.
(5) Bộ tạo xung nhịp càng gần thiết bị sử dụng xung nhịp càng tốt.Vỏ của bộ dao động tinh thể thạch anh phải được nối đất.
(6) Bao quanh khu vực đồng hồ bằng dây nối đất và giữ dây đồng hồ càng ngắn càng tốt.
(7) Mạch điều khiển I/O phải càng gần mép của bảng in càng tốt và để nó rời khỏi bảng in càng sớm càng tốt.Tín hiệu đi vào bảng in phải được lọc và tín hiệu từ vùng có độ nhiễu cao cũng phải được lọc.Đồng thời, nên sử dụng một loạt điện trở đầu cuối để giảm phản xạ tín hiệu.
(8) Đầu vô dụng của MCD phải được kết nối với mức cao hoặc nối đất hoặc được xác định là đầu ra.Phần cuối của mạch tích hợp cần nối với mặt đất của nguồn điện phải được nối với nó và không được để nổi.
(9) Không được để thiết bị đầu cuối đầu vào của mạch cổng không được sử dụng.Đầu vào dương của bộ khuếch đại thuật toán không sử dụng phải được nối đất và đầu vào âm phải được kết nối với đầu ra.(10) Bảng in nên cố gắng sử dụng các đường gấp 45 thay vì các đường gấp 90 để giảm sự phát xạ bên ngoài và ghép tín hiệu tần số cao.
(11) Các bảng in được phân chia theo đặc tính chuyển mạch tần số và dòng điện, các thành phần nhiễu và các thành phần không nhiễu phải cách xa nhau hơn.
(12) Sử dụng nguồn điện một điểm và nối đất một điểm cho bảng đơn và bảng đôi.Đường dây điện và đường đất phải càng dày càng tốt.Nếu kinh tế có thể chấp nhận được, hãy sử dụng bảng nhiều lớp để giảm độ tự cảm điện dung của nguồn điện và mặt đất.
(13) Giữ các tín hiệu chọn đồng hồ, bus và chip cách xa các đường dây và đầu nối I/O.
(14) Đường dây đầu vào điện áp tương tự và đầu cuối điện áp tham chiếu phải càng xa đường tín hiệu mạch kỹ thuật số càng tốt, đặc biệt là đồng hồ.
(15) Đối với các thiết bị A/D, phần kỹ thuật số và phần tương tự thà được thống nhất hơn là chuyển giao*.
(16) Đường xung nhịp vuông góc với đường I/O ít bị nhiễu hơn so với đường I/O song song và các chân của thành phần xung nhịp ở xa cáp I/O.
(17) Các chân thành phần phải càng ngắn càng tốt và các chân của tụ điện tách rời càng ngắn càng tốt.
(18) Đường then chốt phải dày nhất có thể và thêm mặt đất bảo vệ ở cả hai bên.Đường cao tốc phải ngắn và thẳng.
(19) Các đường dây nhạy cảm với nhiễu không được song song với các đường dây chuyển mạch có dòng điện cao, tốc độ cao.
(20) Không đi dây dưới tinh thể thạch anh hoặc dưới các thiết bị nhạy cảm với tiếng ồn.
(21) Đối với các mạch tín hiệu yếu, không tạo thành các vòng dòng điện xung quanh các mạch tần số thấp.
(22) Không tạo vòng lặp cho bất kỳ tín hiệu nào.Nếu không thể tránh khỏi, hãy làm cho diện tích vòng lặp càng nhỏ càng tốt.
(23) Một tụ điện tách cho mỗi mạch tích hợp.Một tụ điện bỏ qua tần số cao nhỏ phải được thêm vào mỗi tụ điện.
(24) Sử dụng tụ điện tantalum hoặc tụ juku công suất lớn thay vì tụ điện để sạc và xả các tụ lưu trữ năng lượng.Khi sử dụng tụ điện dạng ống, vỏ máy phải được nối đất.

04
Phím tắt PROTEL thường dùng
Page Up Phóng to bằng chuột ở giữa
Page Down Thu nhỏ bằng chuột ở giữa.
Home Center vị trí được trỏ chuột
Kết thúc làm mới (vẽ lại)
* Chuyển đổi giữa các lớp trên và dưới
+ (-) Chuyển từng lớp: “+” và “-” ngược chiều nhau
Công tắc đơn vị Q mm (milimét) và mil (mil)
IM đo khoảng cách giữa hai điểm
E x Chỉnh sửa X, X là mục tiêu chỉnh sửa, mã như sau: (A)=arc;(C)=thành phần;(F)=điền;(P)=bàn phím;(N)=mạng;(S)=ký tự ;(T) = dây;(V) = qua;(I) = đường kết nối;(G) = đa giác đầy.Ví dụ muốn chỉnh sửa một thành phần nào đó nhấn EC con trỏ chuột sẽ xuất hiện số “mười”, nhấn để chỉnh sửa
Các thành phần đã chỉnh sửa có thể được chỉnh sửa.
P x Địa điểm X, X là mục tiêu vị trí, mã số tương tự như trên.
M x di chuyển X, X là mục tiêu di chuyển, (A), (C), (F), (P), (S), (T), (V), (G) Tương tự như trên, và (I) = lật phần lựa chọn;(O) Xoay phần lựa chọn;(M) = Di chuyển phần lựa chọn;(R) = Đi lại dây.
S x select X, X là nội dung được chọn, mã số như sau: (I)=khu vực nội bộ;(O)=khu vực bên ngoài;(A)=tất cả;(L)=tất cả trên lớp;(K)=bộ phận bị khóa;(N) = mạng vật lý;(C) = đường kết nối vật lý;(H) = miếng đệm có khẩu độ xác định;(G) = phần đệm bên ngoài lưới.Ví dụ: khi bạn muốn chọn tất cả, nhấn SA, tất cả đồ họa sẽ sáng lên để cho biết chúng đã được chọn và bạn có thể sao chép, xóa và di chuyển các tệp đã chọn.