PCB -kortär ett tryckt kretskort på vilket elektroniska komponenter placeras och har ledningar. Skriva ut antikorrosionsledningar på kopparpläterade underlag, etsning och sköljning av ledningarna. Arbetsprincipen för ett kretskort är att använda isoleringsmaterialet för underlaget för att isolera det ledande skiktet på kopparfolien på ytan, så att strömmen kan föröka sig genom olika komponenter längs den designade vägen och därmed uppnå funktioner som drift, Amplifiering, dämpning, modulering, demodulering och kodning.
1, kunskap relaterad till kondensatorer:
Aluminiumelektrolytiska kondensatorer har en stor kapacitet och hög nominell spänning, men har dålig anpassningsförmåga till arbetstemperaturmiljöer, vilket gör dem lämpliga för lågfrekventa filtreringsapplikationer;
Tantalkondensatorer har goda temperaturegenskaper, låg ESR och ESL och bra högfrekventa filtreringsegenskaper, men deras förmåga att motstå överspänningsströmmar är inte bra. De är i allmänhet utformade med 50% eller mer härrörande för användning;
Keramiska kondensatorer har fördelar som liten storlek, lågt pris och god stabilitet. Används för hög frekvensfiltrering i kraftförsörjningen, med liten kapacitans. När kondensatorer med stor kapacitet behövs måste andra typer av kondensatorer övervägas.
Avkopplingen av kondensatorer har problemet med avkopplingsradie: ju mindre kondensator och paket, desto mindre avkopplingsradie. I PCB -layout, för att säkerställa effektiv frikoppling av strömförsörjning av små paket och kondensatorer, bör kondensatorer placeras så nära avkopplingsnålen som möjligt; Ju större kapacitansvärde och förpackning, desto större är avkopplingsradie, som effektivt kan avkoppla strömförsörjningen över ett större område. När man lägger ut stora paket och högvärdeskondensatorer är det möjligt att samtidigt kontrollera frikopplingen av flera kraftstift.
2. Induktionsrelaterad kunskap:
Egenskaperna för induktans i kretsdesign inkluderar huvudsakligen: filtrering av högfrekventa harmonier, passering av DC och blockering av AC; Hindra förändringar i strömmen och upprätthålla stabiliteten hos enhetens driftström.
De induktansparametrar som måste kontrolleras när du väljer en induktor inkluderar induktansvärde, likströmsmotstånd, nominell ström och självresonansfrekvens (frekvensen med det högsta Q -värdet)
Ju större induktansvärde, desto högre är motsvarande DC -motstånd; Ju större induktansvärde, desto lägre är motsvarande resonansfrekvens; Ju större induktansvärde, desto mindre motsvarande rankad ström.
3. Kunskap av magnetisk pärla:
Magnetpärlor är specifikt utformade för att undertrycka högfrekventa brus och spikstörningar på signal- och kraftledningar, samtidigt som de har förmågan att absorbera elektrostatiska pulser.
Under vändpunktfrekvensen uppvisar magnetiska pärlor känslighet och återspeglar brus; Ovanför vändpunktfrekvensen uppvisar magnetiska pärlor motstånd, absorberar brus och omvandlar det till termisk energi.
Skillnaden mellan induktorer och magnetiska pärlor:
(1) Sättet att hantera buller är annorlunda. Induktans och kapacitans bildar en LC lågpassfiltreringskrets. Kondensatorn fastställer en låg impedansväg mellan induktorn och marken, vilket gör att högfrekventa brus kan styras till markplanet genom den låga impedansvägen. I LC lågpassfiltreringskretsar tar induktorer inte grundläggande avlägsnande av brus när de hanterar det; Bearbetningsmetoden för magnetiska pärlor för brus är att vid låga frekvenser är de magnetiska pärlorna induktiva och återspeglar brus, medan motståndskarakensen vid höga frekvenser är huvudkarakteristiken. Motståndet i de magnetiska pärlorna absorberar högfrekventa brus och omvandlar det till värmeenergi, vilket i grunden kan eliminera brus.
(2) Har det skadliga effekter på egen hand. När en LC -filterkrets består av induktans och kapacitans, på grund av att LC är en energilagringskomponent, kan båda uppleva självexcitation, vilket kan påverka kretsen; Magnetpärlor är energikrävande komponenter som inte själv lockar och inte påverkar kretsen. Effekten av att få brus.
(3) FREKENS -FILTERNINGSFÖRETAGET varierar. När induktansen inte överstiger 50 MHz i lågfrekvensområdet har den goda filtreringsegenskaper. När frekvensen är hög är filtreringseffekten inte bra; Och magnetiska pärlor använder sina resistensegenskaper för att absorbera högfrekvensbrus och filtrerar ut ett frekvensområde som är mycket större än magnetiska pärlor.
(4) DC -spänningsfallet på enheten är annorlunda. Både induktorer och magnetiska pärlor har DC -motstånd. För filter av samma nivå är DC -motståndet hos magnetiska pärlor mindre än för induktorer, och spänningsfallet av magnetiska pärlor är också mindre än för induktorer av samma nivå.
4. Elektrostatisk urladdning
Vid utformning av PCB bör ESD -skydd övervägas och ledningarna bör följa både horisontella och vertikala riktningar. Om utrymmet tillåter bör ledningarna vara så tjocka som möjligt; Placera inte bruskänsliga signaler som klocksignaler, återställningssignaler etc. vid kanterna på PCB; När PCB består av flera lager bör känsliga spår ha ett bra referensplan så mycket som möjligt; För filter, optokopplare, svag signalrutning etc. bör routingavståndet ökas så mycket som möjligt; Långa avståndsspår måste filtreras; Enligt skyddet mot ESD bör skyddsskydd läggas till på lämpligt sätt.
ESD -gränssnittet och skyddet kan följa följande designregler:
(1) Den allmänna ordningsordningen för blixtskyddskomponenter i kraftförsörjningen är varistorer, säkringar, undertryckningsdioder, EMI -filter, induktorer eller gemensamma lägesinduktorer. Om någon av ovanstående komponenter saknas i schemat kommer layouten att skjutas upp i enlighet därmed.
(2) Den allmänna arrangemangsordningen för gränssignalskyddsanordningar är ESD (TVS -rör), isoleringstransformator, gemensamt lägeinduktor, kondensator och motstånd. Om någon av ovanstående komponenter saknas i schemat kommer layouten att skjutas upp.
(3) Följ strikt sekvensen för det schematiska diagrammet; Frontline ”arrangemang
(4) Nivåkonverteringschipet ska placeras nära kontakten.
(5) Enheter som är mottagliga för ESD -störningar, såsom NMOS- och CMOS -enheter, bör vara belägna så långt borta som möjligt från områden som är mottagliga för ESD -störningar (till exempel kanten på ett enda kort).
(6) Signallinjerna som motsvarar övertryckningsanordningar (TV -rör, varistorer) bör vara korta och ha en grov yta (vanligtvis på ett avstånd av mer än 10 mil)
(7) Ledningarna mellan olika gränssnitt bör vara tydliga och inte korsas med varandra. Avståndet mellan gränssnittskabeln och den anslutna filtreringsanordningen bör vara så kort som möjligt. Gränssnittskabeln måste passera genom skydds- eller filtreringsanordningar innan du når signalen som tar emot chip.
(8) Det fasta hålet på gränssnittsenheten ska vara ansluten till den skyddande marken, och positioneringshålet och skiftnyckeln som är ansluten till huset bör vara direkt anslutna till signalplatsen.
(9) Ingångs- och utgångssignalerna för transformatorer, optokopplare och andra enheter bör separeras.
5. PCB värmeavledningsbehandling
Vissa enheter med hög värmeproduktion har vanligtvis dedikerade värmespridningskuddar, och lämpliga Vias bör läggas till värmespridningskuddarna.
6. PCB -kortram
Oavsett om det är layout, ledningar eller kopparplätering på det inre planet, måste den dra sig tillbaka ett visst avstånd relativt brädramen. Storleken på krympningskaviteten kan väljas enligt designkraven. Om inget annat anges, när det klistrar in koppar, bör motsvarande brädram dras tillbaka av 0. 5. MM kan göra det.
För enfyra lager styrelseKonstruktion, om de två mellersta skikten är kraftskiktet och markskiktet, bör intryck ställas in för att minska elektromagnetisk strålning.
I den faktiska PCB -designen finns det främst två typer av routingmodeller: mikrostriplinjer och striplinjer. Mikrostriplinjer är signallinjer som körs på det övre eller bottenskiktet på ett kretskort, medan striplinjer är signallinjer som körs på det inre skiktet på kretskortet.
Serpentinlinjer kan skada signalkvalitet och ändra överföringsfördröjning, så de bör undvikas så mycket som möjligt under ledningar. I praktisk design, för att säkerställa att signalen har tillräcklig hålltid eller för att minska tidsförskjutningen mellan samma uppsättning signaler, krävs dock avsiktlig lindning. När signaler överförs på en serpentinlinje sker koppling mellan parallella segment i form av differentiellt läge. Ju mindre S, desto större är LP, och desto större är kopplingsgraden, vilket kan leda till en minskning av överföringsfördröjningen och minska signalkvaliteten kraftigt.
Flera förslag för att hantera serpentinlinjer:
(1) Försök att öka avståndet mellan parallella linjesegment så mycket som möjligt, minst större än 3 timmar, där H hänvisar till avståndet från signallinjen till referensplanet. Enkelt uttryckt betyder det att ta en stor vändning. Så länge S är tillräckligt stor kan den ömsesidiga kopplingseffekten nästan helt undvikas.
(2) Minska kopplingslängden LP. När den dubbla LP -fördröjningen närmar sig eller överskrider signalökningstiden kommer den resulterande övergången att nå mättnad.
(3) Signalöverföringsfördröjningen orsakad av serpentinlinjer med remslinjer eller begravda mikrostriplinjer är mindre än för mikrostriplinjer. I teorin kommer striplinjer inte att påverka överföringshastigheten på grund av skillnader i differentiellt läge.
(4) För signallinjer med hög hastighet och strikta tidsbehov, försök att inte följa serpentinlinjer, särskilt i små områden.
(5) Om utrymmet tillåter kan någon vinkel på serpentinledningar användas för att effektivt minska ömsesidig koppling.
(6) iHöghastighets PCBDesign, serpentinlinjer har inte filtrerings- eller anti-interferensfunktioner och kan bara minska signalkvaliteten, så de används bara för tidsmatchning och har inget annat syfte
(7) Ibland kan spiralruttning övervägas för lindning, och simulering visar att dess effekt är bättre än vanlig serpentinrutt.
(8) Serpentinlinjens vinkel är 45 grader; Hörn eller filé.
På det mest grundläggande PCB -kretskortet grupperas delar i princip på ena sidan och ledningar grupperas på andra sidan. Denna PCB kallas en enda panel eftersom ledningarna endast finns på ena sidan. Flerskiktsbrädor, där flera lager har ledningar, måste ha korrekta kretsförbindelser mellan de två lagren. Bron mellan kretsar kallas en via. Den grundläggande designprocessen för ett kretskort kan delas upp i följande fyra steg:
(1) Circuit Schematic Design - Circuit Schematic Design använder huvudsakligen en schematisk redaktör för att rita schematiska diagram.
(2) Generera nätverksrapport & DASH & MDASH; Nätverksrapport: Displaykretsprinciper och anslutningsförhållanden för olika komponenter i kretsen. Det är bron och länken mellan schematisk design och kretskortdesign. Genom nätverksrapporten från Circuit Schematic kan anslutningarna mellan komponenter snabbt hittas, vilket ger bekvämlighet för framtida PCB -design.
(3) Tryckt kretskortdesign - Tryckt kretskortdesign är vad vi vanligtvis hänvisar till som PCB -design, som är den slutliga formen för omvandlingskretsscheman. Denna design är svårare än att utforma ett schematiskt krets. Vi kan använda kraftfulla designfunktioner för att slutföra denna del av designen.
(4) Generera tryckt kretskortrapport & DASH & MDASH; Efter slutförandet av den tryckta kretskortdesignen finns det en sista process som ska slutföras, vilket är att generera rapporter: Circuit Board Information Report, generera PIN -rapporter, nätverksstatusrapporter etc. och slutligen skriva ut kretsschemat.