Bij het ontwerp is de indeling een belangrijk onderdeel.Het resultaat van de lay-out heeft rechtstreeks invloed op het effect van de bedrading, dus je kunt het op deze manier bekijken: een redelijke lay-out is de eerste stap in het succes van PCB-ontwerp.
Pre-layout is met name het proces van nadenken over het hele bord, signaalstroom, warmteafvoer, structuur en andere architectuur.Als de pre-lay-out een mislukking is, is de latere meer inspanning ook tevergeefs.
1. Overweeg het geheel
Of een product nu wel of niet succesvol is, de ene is om te focussen op de interne kwaliteit, de tweede is om rekening te houden met de algehele esthetiek, beide zijn perfecter om te beschouwen dat het product succesvol is.
Op een printplaat moest de lay-out van de componenten gebalanceerd, schaars en ordelijk zijn, en niet topzwaar of zwaar.
Zal de printplaat vervormd raken?
Zijn procesranden gereserveerd?
Zijn MARK-punten gereserveerd?
Is het nodig om het bestuur samen te stellen?
Hoeveel lagen van het bord kunnen impedantiecontrole, signaalafscherming, signaalintegriteit, zuinigheid en haalbaarheid garanderen?
2. Sluit fouten op laag niveau uit
Komt het formaat van de printplaat overeen met het formaat van de verwerkingstekening?Kan het voldoen aan de vereisten van het PCB-productieproces?Is er een positioneringsmarkering?
Componenten in tweedimensionale, driedimensionale ruimte is er geen conflict?
Is de indeling van de onderdelen op orde en overzichtelijk?Is al het doek klaar?
Kunnen de onderdelen die regelmatig vervangen moeten worden eenvoudig worden vervangen?Is het handig om het insteekbord in de apparatuur te plaatsen?
Is er een juiste afstand tussen het thermische element en het verwarmingselement?
Zijn de verstelbare componenten eenvoudig aan te passen?
Is er een koellichaam geïnstalleerd waar warmteafvoer vereist is?Stroomt de lucht soepel?
Is de signaalstroom soepel en de kortste interconnectie?
Zijn stekkers, stopcontacten etc. in strijd met de mechanische constructie?
Wordt er rekening gehouden met het interferentieprobleem van de lijn?
3. Bypass- of ontkoppelingscondensator
In de bedrading hebben analoge en digitale apparaten dit soort condensatoren nodig, ze moeten dicht bij hun stroompinnen zijn aangesloten op een bypass-condensator, de capaciteitswaarde is meestal 0,1μF. pinnen zo kort mogelijk om de inductieve weerstand van de uitlijning te verminderen, en zo dicht mogelijk bij het apparaat.
Het toevoegen van bypass- of ontkoppelcondensatoren aan het bord, en de plaatsing van deze condensatoren op het bord, is basiskennis voor zowel digitale als analoge ontwerpen, maar hun functies zijn verschillend.Bypass-condensatoren worden vaak gebruikt in analoge bedradingsontwerpen om hoogfrequente signalen van de voeding te omzeilen die anders via de voedingspinnen gevoelige analoge chips zouden kunnen binnendringen.Over het algemeen overschrijdt de frequentie van deze hoogfrequente signalen het vermogen van het analoge apparaat om ze te onderdrukken.Als er geen bypass-condensatoren worden gebruikt in analoge circuits, kan er ruis en, in ernstigere gevallen, trillingen in het signaalpad worden geïntroduceerd.Voor digitale apparaten zoals controllers en processors zijn ook ontkoppelcondensatoren nodig, maar om verschillende redenen.Eén functie van deze condensatoren is om te fungeren als een “miniatuur” ladingsbank, omdat in digitale circuits het uitvoeren van poortstatusschakelingen (dwz schakelen tussen schakelaars) gewoonlijk een grote hoeveelheid stroom vereist, en bij het schakelen worden transiënten gegenereerd op de chip en stromen ze via het bestuur is het voordelig om deze extra “reserve” lading te hebben.“lading is voordelig.Als er niet voldoende lading is om de schakelactie uit te voeren, kan dit een grote verandering in de voedingsspanning veroorzaken.Een te grote spanningsverandering kan ertoe leiden dat het digitale signaalniveau in een onbepaalde toestand terechtkomt, waardoor de toestandsmachine in het digitale apparaat waarschijnlijk niet goed werkt.De schakelstroom die door de uitlijning van het bord vloeit, zal ervoor zorgen dat de spanning verandert. Als gevolg van de parasitaire inductie van de uitlijning van het bord, kan de spanningsverandering worden berekend met behulp van de volgende formule: V = Ldl/dt waarbij V = verandering in spanning L = bord uitlijninductantie dI = verandering in de stroom die door de uitlijning vloeit dt = tijd van stroomverandering Daarom zijn, om verschillende redenen, de voeding bij de voeding of actieve apparaten op de toegepaste voedingspinnen Bypass- (of ontkoppel-) condensatoren een zeer goede praktijk .
De ingangsvoeding, als de stroom relatief groot is, wordt aanbevolen om de lengte en het oppervlak van de uitlijning te verkleinen, niet over het hele veld te lopen.
Het schakelgeluid op de ingang gekoppeld aan het vlak van de voedinguitgang.De schakelruis van de MOS-buis van de uitgangsvoeding heeft invloed op de ingangsvoeding van de voortrap.
Als er een groot aantal DCDC met hoge stroomsterkte op het bord aanwezig is, zijn er verschillende frequenties, hoge stroomsterkte en hoogspanningsspronginterferentie.
We moeten dus het oppervlak van de ingangsvoeding verkleinen om aan de doorstroom te kunnen voldoen.Overweeg dus om bij de indeling van de voeding het ingangsvermogen op volpension te vermijden.
4. Stroomkabels en aarde
Elektriciteitsleidingen en aardleidingen zijn goed op elkaar afgestemd en kunnen de kans op elektromagnetische interferentie (EMl) verminderen.Als de stroom- en aardleidingen niet goed passen, wordt de systeemlus ontworpen en zal deze waarschijnlijk ruis genereren.Een voorbeeld van een onjuist gekoppeld ontwerp van de voedings- en aarde-PCB wordt weergegeven in de afbeelding.Gebruik bij dit bord verschillende routes om stroom en aarding aan te brengen. Vanwege deze onjuiste pasvorm is de kans groter dat de elektronische componenten en lijnen van het bord elektromagnetische interferentie (EMI) krijgen.
5. Digitaal-analoge scheiding
Bij elk PCB-ontwerp moeten het ruisgedeelte van het circuit en het “stille” gedeelte (niet-ruisgedeelte) worden gescheiden.Over het algemeen kan het digitale circuit ruisinterferentie tolereren en is het niet gevoelig voor ruis (omdat het digitale circuit een grote spanningsruistolerantie heeft);integendeel, de ruistolerantie voor de analoge circuitspanning is veel kleiner.Van de twee zijn analoge circuits het meest gevoelig voor schakelruis.Bij het bedraden van systemen met gemengd signaal moeten deze twee soorten circuits worden gescheiden.
De basisprincipes van bedrading op printplaten zijn van toepassing op zowel analoge als digitale circuits.Een basisregel is om een ononderbroken grondvlak te gebruiken.Deze basisregel vermindert het dI/dt-effect (stroom versus tijd) in digitale circuits, omdat het dI/dt-effect de aardpotentiaal veroorzaakt en ruis in het analoge circuit laat binnendringen.Bedradingstechnieken voor digitale en analoge circuits zijn in principe hetzelfde, op één ding na.Een ander ding om in gedachten te houden bij analoge circuits is om de digitale signaallijnen en lussen in het aardvlak zo ver mogelijk van het analoge circuit te houden.Dit kan worden bereikt door het analoge aardvlak afzonderlijk aan te sluiten op de aardverbinding van het systeem, of door de analoge circuits aan het uiteinde van de kaart, aan het einde van de lijn, te plaatsen.Dit wordt gedaan om externe interferentie op het signaalpad tot een minimum te beperken.Dit is niet nodig voor digitale circuits, die zonder problemen een grote hoeveelheid ruis op het grondvlak kunnen verdragen.
6. Thermische overwegingen
Bij het lay-outproces moet rekening worden gehouden met luchtkanalen voor warmteafvoer en doodlopende wegen voor warmteafvoer.
Warmtegevoelige apparaten mogen niet achter de warmtebronwind worden geplaatst.Geef prioriteit aan de indelingslocatie van een huishouden met zo'n moeilijke warmteafvoer als DDR.Vermijd herhaalde aanpassingen omdat thermische simulatie niet lukt.
Posttijd: 30 augustus 2022