En el diseño, la distribución es una parte importante.El resultado del diseño afectará directamente el efecto del cableado, por lo que puede pensarlo de esta manera: un diseño razonable es el primer paso para el éxito del diseño de PCB.
En particular, el diseño previo es el proceso de pensar en toda la placa, el flujo de señal, la disipación de calor, la estructura y otra arquitectura.Si el diseño previo falla, el esfuerzo posterior también será en vano.
1. Considere el conjunto
El éxito de un producto o no, uno es centrarse en la calidad interna, el segundo es tener en cuenta la estética general, ambos son más perfectos para considerar que el producto es exitoso.
En una placa PCB, la disposición de los componentes debía ser equilibrada, escasa y ordenada, no demasiado pesada en la parte superior ni en la cabeza.
¿Se deformará la PCB?
¿Están reservados los bordes del proceso?
¿Están reservados los puntos MARK?
¿Es necesario armar el tablero?
¿Cuántas capas de la placa pueden garantizar el control de impedancia, el blindaje de la señal, la integridad de la señal, la economía y la viabilidad?
2. Excluir errores de bajo nivel
¿El tamaño del tablero impreso coincide con el tamaño del dibujo de procesamiento?¿Puede cumplir con los requisitos del proceso de fabricación de PCB?¿Hay una marca de posicionamiento?
¿No hay conflicto entre los componentes del espacio bidimensional y tridimensional?
¿La disposición de los componentes está en orden y ordenada?¿Está toda la tela terminada?
¿Se pueden reemplazar fácilmente los componentes que deben reemplazarse con frecuencia?¿Es conveniente insertar la placa insertable en el equipo?
¿Existe una distancia adecuada entre el elemento térmico y el elemento calefactor?
¿Es fácil ajustar los componentes ajustables?
¿Se instala un disipador de calor donde se requiere disipación de calor?¿El aire fluye suavemente?
¿El flujo de señal es fluido y la interconexión más corta?
¿Los enchufes, tomas, etc. son contradictorios con el diseño mecánico?
¿Se considera el problema de interferencia de la línea?
3. Condensador de bypass o desacoplamiento
En el cableado, los dispositivos analógicos y digitales necesitan este tipo de condensadores, deben estar cerca de sus pines de alimentación conectados a un condensador de derivación, el valor de capacitancia suele ser 0,1.μF. pines lo más cortos posible para reducir la resistencia inductiva de la alineación y lo más cerca posible del dispositivo.
Agregar condensadores de derivación o desacoplamiento a la placa y la ubicación de estos condensadores en la placa es un conocimiento básico tanto para diseños digitales como analógicos, pero sus funciones son diferentes.Los condensadores de derivación se utilizan a menudo en diseños de cableado analógico para evitar señales de alta frecuencia de la fuente de alimentación que, de otro modo, podrían ingresar a chips analógicos sensibles a través de los pines de la fuente de alimentación.Generalmente, la frecuencia de estas señales de alta frecuencia excede la capacidad del dispositivo analógico para suprimirlas.Si no se utilizan condensadores de derivación en circuitos analógicos, se puede introducir ruido y, en casos más graves, vibración en la ruta de la señal.Para dispositivos digitales como controladores y procesadores, también se necesitan condensadores de desacoplamiento, pero por diferentes motivos.Una función de estos condensadores es actuar como un banco de carga "en miniatura", porque en los circuitos digitales, realizar la conmutación del estado de la puerta (es decir, la conmutación del interruptor) generalmente requiere una gran cantidad de corriente, y cuando se conmutan se generan transitorios en el chip y el flujo. a través del tablero, es ventajoso tener esta carga extra “de repuesto”.“El cargo es ventajoso.Si no hay suficiente carga para realizar la acción de conmutación, puede provocar un gran cambio en el voltaje de suministro.Un cambio demasiado grande en el voltaje puede causar que el nivel de la señal digital entre en un estado indeterminado y probablemente causar que la máquina de estado en el dispositivo digital funcione incorrectamente.La corriente de conmutación que fluye a través de la alineación de la placa hará que el voltaje cambie; debido a la inductancia parásita de la alineación de la placa, el cambio de voltaje se puede calcular usando la siguiente fórmula: V = Ldl/dt donde V = cambio de voltaje L = placa inductancia de alineación dI = cambio en la corriente que fluye a través de la alineación dt = tiempo de cambio de corriente Por lo tanto, por diversas razones, la fuente de alimentación en la fuente de alimentación o los dispositivos activos en los pines de alimentación aplicados Los condensadores de derivación (o desacoplamiento) son una muy buena práctica .
La fuente de alimentación de entrada, si la corriente es relativamente grande, se recomienda reducir la longitud y el área de la alineación, no recorrer todo el campo.
El ruido de conmutación en la entrada acoplado al plano de la salida de la fuente de alimentación.El ruido de conmutación del tubo MOS de la fuente de alimentación de salida afecta la fuente de alimentación de entrada de la etapa frontal.
Si hay una gran cantidad de DCDC de alta corriente en la placa, habrá diferentes frecuencias, interferencias de salto de alta corriente y alto voltaje.
Por lo tanto, necesitamos reducir el área de la fuente de alimentación de entrada para satisfacer la corriente pasante.Por lo tanto, al diseñar la fuente de alimentación, considere evitar el funcionamiento de la placa completa de la alimentación de entrada.
4. Líneas eléctricas y tierra.
Las líneas eléctricas y las líneas de tierra están bien posicionadas para que coincidan, lo que puede reducir la posibilidad de interferencia electromagnética (EMl).Si las líneas de alimentación y de tierra no encajan correctamente, el circuito del sistema se diseñará y es probable que genere ruido.En la figura se muestra un ejemplo de un diseño de PCB de alimentación y tierra mal acoplado.En esta placa, utilice diferentes rutas para conectar la alimentación y la tierra; debido a este ajuste inadecuado, es más probable que los componentes electrónicos y las líneas de la placa sufran interferencia electromagnética (EMI).
5. Separación digital-analógica
En cada diseño de PCB, la parte ruidosa del circuito y la parte “silenciosa” (parte sin ruido) deben separarse.En general, el circuito digital puede tolerar interferencias de ruido y no es sensible al ruido (porque el circuito digital tiene una gran tolerancia al ruido de voltaje);por el contrario, la tolerancia al ruido del voltaje del circuito analógico es mucho menor.De los dos, los circuitos analógicos son los más sensibles al ruido de conmutación.Al cablear sistemas de señales mixtas, estos dos tipos de circuitos deben separarse.
Los conceptos básicos del cableado de placas de circuito se aplican tanto a circuitos analógicos como digitales.Una regla básica es utilizar un plano de tierra ininterrumpido.Esta regla básica reduce el efecto dI/dt (corriente versus tiempo) en circuitos digitales porque el efecto dI/dt causa el potencial de tierra y permite que el ruido ingrese al circuito analógico.Las técnicas de cableado para circuitos digitales y analógicos son básicamente las mismas, excepto por una cosa.Otra cosa a tener en cuenta para los circuitos analógicos es mantener las líneas y bucles de señal digital en el plano de tierra lo más lejos posible del circuito analógico.Esto se puede lograr conectando el plano de tierra analógico por separado a la conexión a tierra del sistema o colocando el circuito analógico en el extremo más alejado de la placa, al final de la línea.Esto se hace para mantener al mínimo las interferencias externas en la ruta de la señal.Esto no es necesario para los circuitos digitales, que pueden tolerar una gran cantidad de ruido en el plano de tierra sin problemas.
6. Consideraciones térmicas
En el proceso de diseño, es necesario considerar los conductos de aire de disipación de calor y los callejones sin salida de disipación de calor.
Los dispositivos sensibles al calor no deben colocarse detrás de la fuente de calor del viento.Dé prioridad a la ubicación del diseño de un hogar con una disipación de calor tan difícil como DDR.Evite ajustes repetidos debido a que la simulación térmica no pasa.
Hora de publicación: 30-ago-2022