Kako racionalizirati raspored PCB-a?

U dizajnu, raspored je važan dio.Rezultat rasporeda će direktno uticati na efekat ožičenja, tako da o tome možete razmišljati na ovaj način, razuman raspored je prvi korak u uspehu dizajna PCB-a.

Konkretno, pre-layout je proces razmišljanja o cijeloj ploči, protoku signala, disipaciji topline, strukturi i drugoj arhitekturi.Ako je prethodni raspored neuspješan, kasniji napor je također uzaludan.

1. Razmotrite celinu

Uspjeh proizvoda ili ne, jedno je fokusiranje na interni kvalitet, drugo je uzimanje u obzir cjelokupne estetike, oboje je savršenije smatrati proizvod uspješnim.
Na PCB ploči, raspored komponenti mora biti izbalansiran, rijedak i uredan, a ne preteški na vrhu ili glava.
Hoće li se PCB deformisati?

Jesu li ivice procesa rezervirane?

Da li su MARK bodovi rezervisani?

Da li je potrebno sastaviti ploču?

Koliko slojeva ploče može osigurati kontrolu impedanse, zaštitu signala, integritet signala, ekonomičnost, ostvarivost?
 

2. Isključite greške niskog nivoa

Da li se veličina štampane ploče podudara sa veličinom crteža za obradu?Može li zadovoljiti zahtjeve procesa proizvodnje PCB-a?Postoji li oznaka za pozicioniranje?

Komponente u dvodimenzionalnom, trodimenzionalnom prostoru nema sukoba?

Da li je raspored komponenti uredan i uredno raspoređen?Da li je sva tkanina gotova?

Mogu li se komponente koje treba često mijenjati lako zamijeniti?Da li je zgodno umetnuti ploču za umetanje u opremu?

Postoji li odgovarajuća udaljenost između termalnog elementa i grijaćeg elementa?

Da li je lako podesiti podesive komponente?

Da li je hladnjak instaliran tamo gdje je potrebno odvođenje topline?Da li vazduh struji glatko?

Da li je tok signala gladak i najkraća interkonekcija?

Da li su utikači, utičnice itd. u suprotnosti sa mehaničkim dizajnom?

Da li se razmatra problem interferencije linije?

3. Bypass ili decoupling kondenzator

U ožičenju, analogni i digitalni uređaji trebaju ove vrste kondenzatora, moraju biti blizu svojih pinova napajanja spojenih na premosni kondenzator, vrijednost kapacitivnosti je obično 0,1μF. igle što je moguće kraće kako bi se smanjio induktivni otpor poravnanja, i što bliže uređaju.

Dodavanje bypass ili decoupling kondenzatora na ploču i postavljanje ovih kondenzatora na ploču je osnovno znanje za digitalne i analogne dizajne, ali njihove funkcije su različite.Premosni kondenzatori se često koriste u dizajnu analognog ožičenja kako bi se zaobišli visokofrekventni signali iz izvora napajanja koji bi inače mogli ući u osjetljive analogne čipove kroz pinove napajanja.Općenito, frekvencija ovih visokofrekventnih signala premašuje sposobnost analognog uređaja da ih potisne.Ako se premosni kondenzatori ne koriste u analognim kolima, šum i, u težim slučajevima, vibracije mogu se unijeti u signalnu stazu.Za digitalne uređaje kao što su kontroleri i procesori, kondenzatori za razdvajanje su također potrebni, ali iz različitih razloga.Jedna funkcija ovih kondenzatora je da djeluju kao "minijaturna" banka naboja, jer u digitalnim kolima, izvođenje prebacivanja stanja kapije (tj. prebacivanje prekidača) obično zahtijeva veliku količinu struje, a pri prebacivanju se generiraju prijelazni procesi na čipu i protoku. preko ploče, korisno je imati ovo dodatno „rezervno“ punjenje.” naplata je povoljna.Ako nema dovoljno napunjenosti za obavljanje radnje prebacivanja, to može uzrokovati veliku promjenu napona napajanja.Prevelika promjena napona može uzrokovati da nivo digitalnog signala pređe u neodređeno stanje i vjerovatno uzrokovati neispravan rad stroja stanja u digitalnom uređaju.Preklopna struja koja teče kroz poravnavanje ploče će uzrokovati promjenu napona, zbog parazitske induktivnosti poravnanja ploče, promjena napona se može izračunati pomoću sljedeće formule: V = Ldl/dt gdje je V = promjena napona L = ploča induktivnost poravnanja dI = promjena struje koja teče kroz poravnanje dt = vrijeme promjene struje Stoga su, iz raznih razloga, napajanje na izvoru napajanja ili aktivni uređaji na pinovima napajanja primijenjeni Bajpas (ili razdvajajući) kondenzatori su vrlo dobra praksa .

Ulazno napajanje, ako je struja relativno velika, preporučljivo je smanjiti dužinu i površinu poravnanja, ne izvoditi po cijelom polju.

Smetnja buke na ulazu spojena na ravninu izlaza napajanja.Preklopni šum MOS cijevi izlaznog napajanja utiče na ulazno napajanje prednjeg stupnja.

Ako postoji veliki broj visokostrujnih DCDC na ploči, postoje različite frekvencije, velika struja i smetnje visokog napona.

Dakle, moramo smanjiti površinu ulaznog napajanja kako bismo zadovoljili prolaznu struju na njemu.Dakle, kada se radi o rasporedu napajanja, razmislite o izbjegavanju ulazne snage pune ploče.

4. Električni vodovi i zemlja

Električni vodovi i uzemljeni vodovi su dobro pozicionirani da se slažu, mogu smanjiti mogućnost elektromagnetnih smetnji (EMl).Ako se strujni i uzemljeni vodovi ne uklapaju ispravno, sistemska petlja će biti projektovana i vjerovatno će stvarati buku.Primjer nepravilnog spoja napajanja i uzemljenja PCB-a prikazan je na slici.U ovoj ploči koristite različite puteve za napajanje i uzemljenje, zbog ovog nepravilnog uklapanja, vjerojatnije je da će elektronske komponente ploče i vodovi imati elektromagnetne smetnje (EMI).

5. Digitalno-analogno razdvajanje

U svakom dizajnu PCB-a, dio sa šumom u krugu i “tihi” dio (dio bez buke) treba odvojiti.Općenito, digitalno kolo može tolerirati smetnje šuma, a nije osjetljivo na šum (jer digitalno kolo ima veliku toleranciju na naponsku buku);naprotiv, tolerancija buke napona analognog kola je mnogo manja.Od ta dva, analogna kola su najosjetljivija na šum pri prebacivanju.U sistemima ožičenja sa mješovitim signalom, ove dvije vrste kola treba razdvojiti.

Osnove ožičenja na ploči vrijede i za analogna i za digitalna kola.Osnovno pravilo je korištenje neprekinutog uzemljenja.Ovo osnovno pravilo smanjuje dI/dt (struja u odnosu na vrijeme) efekat u digitalnim kolima jer dI/dt efekat uzrokuje potencijal uzemljenja i dozvoljava šumu da uđe u analogno kolo.Tehnike ožičenja za digitalna i analogna kola su u osnovi iste, osim jedne stvari.Još jedna stvar koju treba imati na umu kod analognih kola je da se digitalne signalne linije i petlje drže u ravni uzemljenja što dalje od analognog kola.Ovo se može postići bilo povezivanjem analogne ravni uzemljenja odvojeno sa vezom za uzemljenje sistema, ili postavljanjem analognog kola na udaljeniji kraj ploče, na kraju linije.Ovo se radi kako bi se vanjske smetnje na putu signala svele na minimum.Ovo nije neophodno za digitalna kola, koja mogu tolerisati veliku količinu šuma na zemaljskoj ravni bez problema.

6. Termička razmatranja

U procesu rasporeda, potrebno je uzeti u obzir rasipanje topline zračnih kanala, ćorsokake odvođenja topline.

Uređaji osjetljivi na toplinu ne smiju se postavljati iza vjetra izvora topline.Dajte prioritet lokaciji rasporeda tako teškog domaćinstva sa rasipanjem toplote kao što je DDR.Izbjegavajte ponovljena podešavanja jer termalna simulacija ne prolazi.

Radionica


Vrijeme objave: 30.08.2022

Pošaljite nam svoju poruku: