No design, o layout é uma parte importante.O resultado do layout afetará diretamente o efeito da fiação, então você pode pensar desta forma: um layout razoável é o primeiro passo para o sucesso do design de PCB.
Em particular, o pré-layout é o processo de pensar em toda a placa, fluxo de sinal, dissipação de calor, estrutura e outras arquiteturas.Se o pré-layout falhar, o esforço posterior também será em vão.
1. Considere o todo
Sucesso ou não de um produto, um é focar na qualidade interna, o segundo é levar em consideração a estética geral, ambos são mais perfeitos para considerar que o produto é um sucesso.
Em uma placa PCB, o layout dos componentes precisava ser balanceado, esparso e ordenado, não pesado na parte superior ou na cabeça.
O PCB ficará deformado?
As bordas do processo são reservadas?
Os pontos MARK são reservados?
É necessário montar o tabuleiro?
Quantas camadas da placa podem garantir controle de impedância, blindagem de sinal, integridade de sinal, economia e viabilidade?
2. Exclua erros de baixo nível
O tamanho da placa impressa corresponde ao tamanho do desenho de processamento?Ele pode atender aos requisitos do processo de fabricação de PCB?Existe uma marca de posicionamento?
Componentes no espaço bidimensional e tridimensional não há conflito?
O layout dos componentes está em ordem e organizado?Todo o pano está pronto?
Os componentes que precisam ser substituídos com frequência podem ser substituídos facilmente?É conveniente inserir a placa de inserção no equipamento?
Existe uma distância adequada entre o elemento térmico e o elemento de aquecimento?
É fácil ajustar os componentes ajustáveis?
Um dissipador de calor é instalado onde a dissipação de calor é necessária?O ar está fluindo suavemente?
O fluxo do sinal é suave e a interconexão mais curta?
Os plugues, tomadas, etc. são contraditórios ao projeto mecânico?
O problema de interferência da linha é considerado?
3. Condensador de bypass ou desacoplamento
Na fiação, dispositivos analógicos e digitais precisam desses tipos de capacitores, precisam estar próximos de seus pinos de alimentação conectados a um capacitor de bypass, o valor de capacitância geralmente é 0,1μF. pinos o mais curtos possível para reduzir a resistência indutiva do alinhamento e o mais próximo possível do dispositivo.
Adicionar capacitores de bypass ou desacoplamento à placa e a colocação desses capacitores na placa é um conhecimento básico para projetos digitais e analógicos, mas suas funções são diferentes.Os capacitores de bypass são frequentemente usados em projetos de fiação analógica para desviar sinais de alta frequência da fonte de alimentação que, de outra forma, poderiam entrar em chips analógicos sensíveis através dos pinos da fonte de alimentação.Geralmente, a frequência destes sinais de alta frequência excede a capacidade do dispositivo analógico de suprimi-los.Se capacitores de bypass não forem usados em circuitos analógicos, ruído e, em casos mais graves, vibração podem ser introduzidos no caminho do sinal.Para dispositivos digitais como controladores e processadores, também são necessários capacitores de desacoplamento, mas por razões diferentes.Uma função desses capacitores é atuar como um banco de carga “miniatura”, porque em circuitos digitais, realizar a comutação do estado da porta (ou seja, comutação do interruptor) geralmente requer uma grande quantidade de corrente, e quando a comutação são gerados transientes no chip e fluxo através da placa, é vantajoso ter essa carga “sobressalente” extra.”A cobrança é vantajosa.Se não houver carga suficiente para realizar a ação de comutação, isso poderá causar uma grande alteração na tensão de alimentação.Uma mudança muito grande na tensão pode fazer com que o nível do sinal digital entre em um estado indeterminado e provavelmente faça com que a máquina de estado no dispositivo digital opere incorretamente.A corrente de comutação que flui através do alinhamento da placa fará com que a tensão mude, devido à indutância parasita do alinhamento da placa, a mudança de tensão pode ser calculada usando a seguinte fórmula: V = Ldl/dt onde V = mudança na tensão L = placa indutância de alinhamento dI = mudança na corrente que flui através do alinhamento dt = tempo de mudança de corrente Portanto, por uma variedade de razões, a fonte de alimentação na fonte de alimentação ou dispositivos ativos nos pinos de alimentação aplicados Capacitores de bypass (ou desacoplamento) são uma prática muito boa .
A fonte de alimentação de entrada, se a corrente for relativamente grande, recomenda-se reduzir o comprimento e a área do alinhamento, não percorrer todo o campo.
O ruído de comutação na entrada acoplada ao plano da saída da fonte de alimentação.O ruído de comutação do tubo MOS da fonte de alimentação de saída afeta a fonte de alimentação de entrada do estágio frontal.
Se houver um grande número de DCDC de alta corrente na placa, haverá diferentes frequências, alta corrente e interferência de salto de alta tensão.
Portanto, precisamos reduzir a área da fonte de alimentação de entrada para atender à corrente de passagem nela.Portanto, quando o layout da fonte de alimentação, considere evitar a operação completa da alimentação de entrada.
4. Linhas de energia e aterramento
As linhas de energia e as linhas de aterramento estão bem posicionadas para combinar, podem reduzir a possibilidade de interferência eletromagnética (EMl).Se as linhas de energia e de aterramento não se encaixarem corretamente, o circuito do sistema será projetado e provavelmente gerará ruído.Um exemplo de projeto de PCB de alimentação e aterramento inadequadamente acoplado é mostrado na figura.Nesta placa, utilize rotas diferentes para alimentação e aterramento, devido a esse encaixe inadequado, os componentes eletrônicos da placa e as linhas por interferência eletromagnética (EMI) são mais prováveis.
5. Separação digital-analógica
Em cada projeto de PCB, a parte com ruído do circuito e a parte “silenciosa” (parte sem ruído) devem ser separadas.Em geral, o circuito digital pode tolerar interferência de ruído e não é sensível ao ruído (porque o circuito digital tem uma grande tolerância a ruído de tensão);pelo contrário, a tolerância ao ruído da tensão do circuito analógico é muito menor.Dos dois, os circuitos analógicos são os mais sensíveis ao ruído de comutação.Na fiação de sistemas de sinais mistos, esses dois tipos de circuitos devem ser separados.
Os princípios básicos da fiação da placa de circuito se aplicam a circuitos analógicos e digitais.Uma regra básica é usar um plano de aterramento ininterrupto.Esta regra básica reduz o efeito dI/dt (corrente versus tempo) em circuitos digitais porque o efeito dI/dt causa o potencial de terra e permite que ruído entre no circuito analógico.As técnicas de fiação para circuitos digitais e analógicos são basicamente as mesmas, exceto por uma coisa.Outra coisa a ter em mente para circuitos analógicos é manter as linhas e loops de sinal digital no plano de aterramento o mais longe possível do circuito analógico.Isso pode ser feito conectando o plano de aterramento analógico separadamente à conexão de aterramento do sistema ou colocando o circuito analógico na extremidade da placa, no final da linha.Isso é feito para manter ao mínimo a interferência externa no caminho do sinal.Isto não é necessário para circuitos digitais, que podem tolerar uma grande quantidade de ruído no plano de terra sem problemas.
6. Considerações térmicas
No processo de layout, a necessidade de considerar dutos de ar de dissipação de calor, becos sem saída de dissipação de calor.
Dispositivos sensíveis ao calor não devem ser colocados atrás do vento da fonte de calor.Dê prioridade à localização do layout de uma casa com dissipação de calor tão difícil como a DDR.Evite ajustes repetidos pois a simulação térmica não passa.
Horário da postagem: 30 de agosto de 2022