PCB'nin düzeni nasıl rasyonelleştirilir?

Tasarımda düzen önemli bir kısımdır.Düzenin sonucu kablolamanın etkisini doğrudan etkileyecektir, dolayısıyla bu şekilde düşünebilirsiniz, makul bir düzen PCB tasarımının başarısının ilk adımıdır.

Özellikle ön yerleşim, panonun tamamı, sinyal akışı, ısı dağılımı, yapı ve diğer mimari hakkında düşünme sürecidir.Eğer ön düzenleme başarısız olursa, daha sonraki çabalar da boşa gider.

1. Bütünü düşünün

Bir ürünün başarısı olsun ya da olmasın, biri iç kaliteye odaklanmak, ikincisi genel estetiği dikkate almak, her ikisi de ürünü daha mükemmel değerlendirmektir.
Bir PCB panosunda, bileşenlerin düzeninin dengeli, seyrek ve düzenli olması, aşırı ağır veya ağır olmaması gerekir.
PCB deforme olacak mı?

İşlem kenarları ayrılmış mı?

MARK puanları rezerve edilmiş midir?

Tahtayı bir araya getirmek gerekli mi?

Kartın kaç katmanı empedans kontrolü, sinyal koruma, sinyal bütünlüğü, ekonomi ve ulaşılabilirlik sağlayabilir?
 

2. Düşük seviyeli hataları hariç tutun

Basılı panonun boyutu işleme çiziminin boyutuyla eşleşiyor mu?PCB üretim süreci gereksinimlerini karşılayabilir mi?Konumlandırma işareti var mı?

İki boyutlu, üç boyutlu uzayda bileşenlerde çatışma yok mu?

Bileşenlerin düzeni düzenli ve düzgün bir şekilde düzenlenmiş mi?Bütün kumaş bitti mi?

Sık sık değiştirilmesi gereken bileşenler kolaylıkla değiştirilebilir mi?Ek kartını ekipmana yerleştirmek uygun mu?

Termal eleman ile ısıtma elemanı arasında uygun bir mesafe var mı?

Ayarlanabilir bileşenleri ayarlamak kolay mı?

Isı dağıtımının gerekli olduğu yere bir ısı emici monte edilmiş mi?Hava düzgün bir şekilde akıyor mu?

Sinyal akışı düzgün mü ve en kısa ara bağlantı mı?

Fiş, priz vb. mekanik tasarıma aykırı mı?

Hattın parazit sorunu dikkate alınıyor mu?

3. Baypas veya dekuplaj kondansatörü

Kablolamada, analog ve dijital cihazlar bu tür kapasitörlere ihtiyaç duyar, bir bypass kapasitörüne bağlı güç pinlerine yakın olmaları gerekir, kapasitans değeri genellikle 0,1'dir.μF. pinleri hizalamanın endüktif direncini azaltmak için mümkün olduğu kadar kısa ve cihaza mümkün olduğunca yakın olmalıdır.

Karta bypass veya dekuplaj kapasitörlerinin eklenmesi ve bu kapasitörlerin kart üzerine yerleştirilmesi hem dijital hem de analog tasarımlar için temel bilgidir ancak işlevleri farklıdır.Baypas kapasitörleri genellikle analog kablolama tasarımlarında, aksi takdirde güç kaynağı pinleri aracılığıyla hassas analog çiplere girebilecek güç kaynağından gelen yüksek frekanslı sinyalleri atlamak için kullanılır.Genellikle bu yüksek frekanslı sinyallerin frekansı, analog cihazın bunları bastırma yeteneğini aşar.Analog devrelerde baypas kapasitörleri kullanılmazsa, sinyal yolunda gürültü ve daha ciddi durumlarda titreşim oluşabilir.Kontrolörler ve işlemciler gibi dijital cihazlar için ayırma kapasitörlerine de ihtiyaç vardır, ancak farklı nedenlerden dolayı.Bu kapasitörlerin bir işlevi "minyatür" bir şarj bankası olarak görev yapmaktır, çünkü dijital devrelerde geçit durumu anahtarlama (yani anahtar anahtarlama) gerçekleştirmek genellikle büyük miktarda akım gerektirir ve anahtarlama sırasında çip ve akış üzerinde geçici olaylar üretilir. kart aracılığıyla bu ekstra “yedek” ücrete sahip olmak avantajlıdır.Ücret avantajlıdır.Anahtarlama işlemini gerçekleştirmek için yeterli şarj yoksa, besleme voltajında ​​​​büyük bir değişikliğe neden olabilir.Gerilimdeki çok büyük bir değişiklik, dijital sinyal seviyesinin belirsiz bir duruma geçmesine ve muhtemelen dijital cihazdaki durum makinesinin yanlış çalışmasına neden olabilir.Kart hizalamasından akan anahtarlama akımı, kart hizalamasının parazitik endüktansı nedeniyle voltajın değişmesine neden olacaktır, voltaj değişikliği aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir: V = Ldl/dt burada V = voltajdaki değişiklik L = kart hizalama endüktansı dI = hizalama boyunca akan akımdaki değişiklik dt = akım değişikliğinin süresi Bu nedenle, çeşitli nedenlerden dolayı, güç kaynağındaki güç kaynağı veya uygulanan güç pinlerindeki aktif cihazlar Baypas (veya ayırma) kapasitörleri çok iyi bir uygulamadır .

Giriş güç kaynağının akımı nispeten büyükse, hizalamanın uzunluğunun ve alanının azaltılması, alanın her yerine gitmemesi önerilir.

Güç kaynağı çıkışının düzlemine bağlanan girişteki anahtarlama gürültüsü.Çıkış güç kaynağının MOS tüpünün anahtarlama gürültüsü, ön aşamanın giriş güç kaynağını etkiler.

Kartta çok sayıda yüksek akım DCDC varsa, farklı frekanslar, yüksek akım ve yüksek voltaj atlama girişimi vardır.

Bu nedenle, üzerindeki akımı karşılamak için giriş güç kaynağının alanını azaltmamız gerekiyor.Bu nedenle, güç kaynağı düzenini ayarlarken, giriş gücünün tam pansiyon çalışmasından kaçınmayı düşünün.

4. Güç hatları ve toprak

Güç hatları ve toprak hatları eşleşecek şekilde iyi konumlandırılmıştır ve elektromanyetik girişim (EMl) olasılığını azaltabilir.Güç ve toprak hatları düzgün şekilde oturmazsa sistem döngüsü tasarlanacaktır ve muhtemelen gürültü üretecektir.Şekilde yanlış eşleştirilmiş güç ve topraklama PCB tasarımının bir örneği gösterilmektedir.Bu kartta, kumaş gücü ve topraklama için farklı yollar kullanın, bu uygunsuz uyum nedeniyle, kartın elektronik bileşenleri ve hatlarının elektromanyetik girişim (EMI) ile karışması daha olasıdır.

5. Dijital-analog ayrımı

Her PCB tasarımında devrenin gürültülü kısmı ile “sessiz” kısmı (gürültü olmayan kısım) ayrılmalıdır.Genel olarak, dijital devre gürültü girişimini tolere edebilir ve gürültüye duyarlı değildir (çünkü dijital devrenin voltaj gürültü toleransı büyüktür);aksine analog devre voltajının gürültü toleransı çok daha küçüktür.Bu iki devre arasında analog devreler anahtarlama gürültüsüne en duyarlı olanıdır.Karışık sinyal sistemlerinin kablolanmasında bu iki tip devre ayrılmalıdır.

Devre kartı kablolamasının temelleri hem analog hem de dijital devreler için geçerlidir.Temel kural kesintisiz bir yer düzlemi kullanmaktır.Bu temel kural dijital devrelerde dI/dt (akım-zaman) etkisini azaltır çünkü dI/dt etkisi toprak potansiyeline neden olur ve gürültünün analog devreye girmesine izin verir.Dijital ve analog devreler için kablolama teknikleri temel olarak aynıdır, tek bir şey dışında.Analog devreler için akılda tutulması gereken bir diğer husus, dijital sinyal hatlarını ve döngülerini zemin düzleminde analog devreden mümkün olduğunca uzakta tutmaktır.Bu, analog toprak düzlemini ayrı olarak sistem toprak bağlantısına bağlayarak veya analog devreyi kartın en uzak ucuna, hattın sonuna yerleştirerek gerçekleştirilebilir.Bu, sinyal yoluna harici müdahaleyi minimumda tutmak için yapılır.Zemin düzlemindeki büyük miktardaki gürültüyü sorunsuz bir şekilde tolere edebilen dijital devreler için bu gerekli değildir.

6. Termal hususlar

Yerleşim sürecinde, ısı dağıtma hava kanallarını, ısı dağıtma çıkmazlarını dikkate alma ihtiyacı.

Isı kaynağı rüzgarının arkasına ısıya duyarlı cihazlar yerleştirilmemelidir.DDR gibi zor ısı dağılımı olan bir evin yerleşim yerine öncelik verin.Termal simülasyonun geçmemesi nedeniyle tekrarlanan ayarlamalardan kaçının.

Atölye


Gönderim zamanı: Ağu-30-2022

Mesajınızı bize gönderin: