01
Основни правила за оформление на компонентите
1. Според модулите на веригата, за да се направи оформление и свързани вериги, които постигат същата функция, се наричат ​​модул.Компонентите в модула на веригата трябва да приемат принципа на близка концентрация, а цифровата верига и аналоговата верига трябва да бъдат разделени;
2. Никакви компоненти или устройства не трябва да се монтират в рамките на 1,27 mm от немонтажни отвори, като отвори за позициониране, стандартни отвори и 3,5 mm (за M2.5) и 4 mm (за M3) от 3,5 mm (за M2.5) и 4 mm (за M3) не трябва да се допускат за монтиране на компоненти;
3. Избягвайте поставянето на отвори под хоризонтално монтирани резистори, индуктори (плъгини), електролитни кондензатори и други компоненти, за да избегнете късо съединение на отворите и обвивката на компонента след вълново запояване;
4. Разстоянието между външната страна на компонента и ръба на платката е 5 mm;
5. Разстоянието между външната страна на подложката на монтажния компонент и външната страна на съседния междинен компонент е по-голямо от 2 mm;
6. Компонентите на металната обвивка и металните части (екраниращи кутии и т.н.) не трябва да докосват други компоненти и не трябва да са близо до отпечатани линии и подложки.Разстоянието между тях трябва да бъде по-голямо от 2 мм.Размерът на отвора за позициониране, отвора за монтаж на крепежни елементи, овалния отвор и други квадратни отвори в дъската от външната страна на ръба на дъската е по-голям от 3 mm;
7. Нагревателните елементи не трябва да са в непосредствена близост до проводници и топлочувствителни елементи;елементите с висока температура трябва да бъдат равномерно разпределени;
8. Захранващият контакт трябва да бъде разположен около печатната платка, доколкото е възможно, а захранващият контакт и клемата на шината, свързани към него, трябва да бъдат разположени от една и съща страна.Особено внимание трябва да се обърне да не се подреждат захранващи гнезда и други заваръчни съединители между съединителите, за да се улесни заваряването на тези гнезда и съединители, както и проектирането и свързването на захранващите кабели.Разстоянието между електрическите контакти и заваръчните съединители трябва да се вземе предвид, за да се улесни включването и изключването на захранващите щепсели;
9. Подреждане на другите компоненти:
Всички компоненти на IC са подравнени от едната страна и полярността на полярните компоненти е ясно маркирана.Поляритетът на една и съща печатна платка не може да бъде маркиран в повече от две посоки.Когато се появят две посоки, двете посоки са перпендикулярни една на друга;
10. Окабеляването на повърхността на дъската трябва да бъде плътно и плътно.Когато разликата в плътността е твърде голяма, тя трябва да се запълни с мрежесто медно фолио и решетката трябва да бъде по-голяма от 8 mil (или 0,2 mm);
11. Не трябва да има проходни отвори на SMD подложките, за да се избегне загубата на спояваща паста и да се причини фалшиво запояване на компонентите.Важни сигнални линии не могат да преминават между щифтовете на гнездото;
12. Пластирът е подравнен от едната страна, посоката на знаците е същата и посоката на опаковката е същата;
13. Доколкото е възможно, поляризираните устройства трябва да съответстват на посоката на маркировката на полярността на същата платка.

Правила за свързване на компоненти

1. Начертайте зоната на окабеляване в рамките на 1 мм от ръба на печатната платка и в рамките на 1 мм около монтажния отвор, окабеляването е забранено;
2. Електрическата линия трябва да бъде възможно най-широка и не трябва да бъде по-малка от 18 mil;ширината на сигналната линия не трябва да бъде по-малка от 12 mil;входните и изходните линии на процесора не трябва да са по-малки от 10 mil (или 8 mil);разстоянието между редовете не трябва да е по-малко от 10mil;
3. Нормалният отвор е не по-малък от 30 mil;
4. Двойно редово: 60 mil подложка, 40 mil бленда;
1/4W съпротивление: 51*55mil (0805 повърхностен монтаж);когато е в линия, подложката е 62 mil, а апертурата е 42 mil;
Безкраен капацитет: 51*55 mil (0805 повърхностен монтаж);когато е в линия, подложката е 50 mil, а апертурата е 28 mil;
5. Обърнете внимание, че захранващата линия и заземителната линия трябва да са възможно най-радиални, а сигналната линия не трябва да се завърта.

03
Как да подобрим способността за защита от смущения и електромагнитната съвместимост?
Как да подобрим способността за защита срещу смущения и електромагнитната съвместимост при разработването на електронни продукти с процесори?

1. Следните системи трябва да обърнат специално внимание на анти-електромагнитните смущения:
(1) Система, при която тактовата честота на микроконтролера е изключително висока и цикълът на шината е изключително бърз.
(2) Системата съдържа задвижващи вериги с висока мощност и висок ток, като релета, генериращи искра, превключватели с голям ток и др.
(3) Система, съдържаща верига за слаб аналогов сигнал и верига за A/D преобразуване с висока точност.

2. Вземете следните мерки, за да увеличите способността на системата за защита от електромагнитни смущения:
(1) Изберете микроконтролер с ниска честота:
Изборът на микроконтролер с ниска външна тактова честота може ефективно да намали шума и да подобри способността на системата срещу смущения.За квадратни вълни и синусоиди с една и съща честота високочестотните компоненти в квадратната вълна са много повече от тези в синусоидата.Въпреки че амплитудата на високочестотния компонент на квадратната вълна е по-малка от основната вълна, колкото по-висока е честотата, толкова по-лесно е да се излъчва като източник на шум.Най-влиятелният високочестотен шум, генериран от микроконтролера, е около 3 пъти по-висок от тактовата честота.

(2) Намаляване на изкривяването при предаване на сигнала
Микроконтролерите се произвеждат главно с помощта на високоскоростна CMOS технология.Статичният входен ток на клемата за вход на сигнала е около 1mA, входният капацитет е около 10PF, а входният импеданс е доста висок.Изходният терминал на високоскоростната CMOS верига има значителен капацитет на натоварване, тоест относително голяма изходна стойност.Дългият проводник води до входния терминал с доста висок входен импеданс, проблемът с отражението е много сериозен, ще причини изкривяване на сигнала и ще увеличи шума в системата.Когато Tpd>Tr, това се превръща в проблем с преносната линия и трябва да се имат предвид проблеми като отразяване на сигнала и съгласуване на импеданса.

Времето на забавяне на сигнала на печатната платка е свързано с характеристичния импеданс на проводника, който е свързан с диелектричната константа на материала на печатната платка.Може грубо да се приеме, че скоростта на предаване на сигнала по проводниците на печатната платка е около 1/3 до 1/2 от скоростта на светлината.Tr (стандартното време на забавяне) на често използваните логически телефонни компоненти в система, съставена от микроконтролер, е между 3 и 18 ns.

На печатната платка сигналът преминава през резистор от 7 W и проводник с дължина 25 cm, а времето на забавяне на линията е приблизително между 4 ~ 20 ns.С други думи, колкото по-къс е кабелът на сигнала на печатната платка, толкова по-добре, а най-дългият не трябва да надвишава 25 см.И броят на отворите трябва да бъде възможно най-малък, за предпочитане не повече от два.
Когато времето за нарастване на сигнала е по-бързо от времето за забавяне на сигнала, то трябва да бъде обработено в съответствие с бързата електроника.По това време трябва да се вземе предвид съвпадението на импеданса на предавателната линия.За предаването на сигнал между интегрираните блокове на печатна платка трябва да се избягва ситуацията Td>Trd.Колкото по-голяма е печатната платка, толкова по-висока не може да бъде скоростта на системата.
Използвайте следните заключения, за да обобщите правило за проектиране на печатни платки:
Сигналът се предава върху печатната платка, като времето му на забавяне не трябва да надвишава номиналното време на забавяне на използваното устройство.

(3) Намалете кръстосаните* смущения между сигналните линии:
Стъпков сигнал с време на нарастване Tr в точка A се предава към клема B през проводник AB.Времето на забавяне на сигнала по линията АВ е Td.В точка D, поради предаването напред на сигнала от точка A, отражението на сигнала след достигане на точка B и забавянето на линията AB, след време Td ще бъде индуциран импулсен сигнал за страница с ширина Tr.В точка C, поради предаването и отразяването на сигнала върху AB, се индуцира положителен импулсен сигнал с ширина два пъти по-голяма от времето на забавяне на сигнала по линията AB, тоест 2Td.Това е кръстосаната интерференция между сигналите.Интензитетът на сигнала за смущение е свързан с di/at на сигнала в точка C и разстоянието между линиите.Когато двете сигнални линии не са много дълги, това, което виждате на AB, всъщност е наслагването на два импулса.

Микроконтролът, направен от CMOS технологията, има висок входен импеданс, висок шум и висока устойчивост на шум.Цифровата схема е насложена с 100~200mv шум и не влияе на нейната работа.Ако линията AB на фигурата е аналогов сигнал, това смущение става нетърпимо.Например, печатната платка е четирислойна платка, единият от които е заземяване с голяма площ, или двустранна платка, и когато обратната страна на сигналната линия е заземяване с голяма площ, кръстът* смущенията между такива сигнали ще бъдат намалени.Причината е, че голямата площ на земята намалява характеристичния импеданс на сигналната линия и отражението на сигнала в D края е значително намалено.Характерният импеданс е обратно пропорционален на квадрата на диелектричната константа на средата от сигналната линия до земята и пропорционален на естествения логаритъм от дебелината на средата.Ако линията AB е аналогов сигнал, за да се избегне смущението на линията на сигнала на цифровата верига CD към AB, трябва да има голяма площ под линията AB и разстоянието между линията AB и линията CD трябва да бъде по-голямо от 2 до 3 пъти разстоянието между линията AB и земята.Може да бъде частично екраниран, а заземяващите проводници се поставят от лявата и дясната страна на кабела от страната с кабела.

(4) Намалете шума от захранването
Докато захранването осигурява енергия на системата, то също така добавя своя шум към захранването.Линията за нулиране, линията за прекъсване и другите контролни линии на микроконтролера във веригата са най-податливи на смущения от външен шум.Силни смущения в електрическата мрежа влизат във веригата през захранването.Дори в система, захранвана от батерии, самата батерия има високочестотен шум.Аналоговият сигнал в аналоговата верига е дори по-малко способен да издържи на смущенията от захранването.

(5) Обърнете внимание на високочестотните характеристики на печатните платки и компоненти
В случай на висока честота, проводниците, отворите, резисторите, кондензаторите и разпределената индуктивност и капацитет на конекторите на печатната платка не могат да бъдат пренебрегнати.Разпределената индуктивност на кондензатора не може да бъде пренебрегната, както и разпределеният капацитет на индуктора не може да бъде пренебрегнат.Съпротивлението предизвиква отражението на високочестотния сигнал и разпределеният капацитет на проводника ще играе роля.Когато дължината е по-голяма от 1/20 от съответната дължина на вълната на честотата на шума, се получава ефект на антената и шумът се излъчва през кабела.

Преходните отвори на печатната платка причиняват приблизително 0,6 pf капацитет.
Опаковъчният материал на самата интегрална схема въвежда 2~6pf кондензатори.
Конектор на печатна платка има разпределена индуктивност от 520nH.Двуредов 24-пинов шиш с интегрална схема въвежда 4~18nH разпределена индуктивност.
Тези малки параметри на разпределение са незначителни в тази линия нискочестотни микроконтролерни системи;трябва да се обърне специално внимание на високоскоростните системи.

(6) Разположението на компонентите трябва да бъде разумно разделено
Позицията на компонентите на печатната платка трябва изцяло да отчита проблема с анти-електромагнитните смущения.Един от принципите е проводниците между компонентите да са възможно най-къси.В оформлението аналоговата сигнална част, високоскоростната цифрова верига и частта с източник на шум (като релета, силнотокови превключватели и т.н.) трябва да бъдат разумно разделени, за да се сведе до минимум свързването на сигнала между тях.

G Дръжте заземяващия проводник
На печатната платка захранващата линия и заземителната линия са най-важни.Най-важният метод за преодоляване на електромагнитните смущения е заземяването.
За двойните панели оформлението на заземяващия проводник е особено специфично.Чрез използването на едноточково заземяване, захранването и земята са свързани към печатната платка от двата края на захранването.Захранването е с един контакт, а земята с един контакт.На печатната платка трябва да има множество връщащи заземяващи проводници, които ще бъдат събрани в контактната точка на връщащото захранване, което е така нареченото едноточково заземяване.Така нареченото аналогово заземяване, цифрово заземяване и разделяне на заземяването на устройства с висока мощност се отнася до разделянето на окабеляването и накрая всички се събират в тази точка на заземяване.При свързване със сигнали, различни от печатни платки, обикновено се използват екранирани кабели.За високочестотни и цифрови сигнали двата края на екранирания кабел са заземени.Единият край на екранирания кабел за нискочестотни аналогови сигнали трябва да бъде заземен.
Вериги, които са много чувствителни към шум и смущения, или вериги, които са особено високочестотни, трябва да бъдат екранирани с метален капак.

(7) Използвайте добре разделителните кондензатори.
Един добър високочестотен отделящ кондензатор може да премахне високочестотни компоненти до 1GHZ.Кондензаторите с керамичен чип или многослойните керамични кондензатори имат по-добри високочестотни характеристики.При проектирането на печатна платка трябва да се добави разделителен кондензатор между захранването и земята на всяка интегрална схема.Разделителният кондензатор има две функции: от една страна, това е кондензаторът за съхранение на енергия на интегралната схема, който осигурява и абсорбира енергията за зареждане и разреждане в момента на отваряне и затваряне на интегралната схема;от друга страна, той заобикаля високочестотния шум на устройството.Типичният отделящ кондензатор от 0,1 uf в цифровите схеми има 5nH разпределена индуктивност и паралелната му резонансна честота е около 7MHz, което означава, че има по-добър разделителен ефект за шум под 10MHz и има по-добър разделителен ефект за шум над 40MHz.Шумът почти няма ефект.

1uf, 10uf кондензатори, паралелната резонансна честота е над 20MHz, ефектът от премахването на високочестотния шум е по-добър.Често е изгодно да се използва 1uf или 10uf de-високочестотен кондензатор, където захранването влиза в печатната платка, дори за системи, захранвани от батерии.
Всеки 10 броя интегрални схеми трябва да добавят кондензатор за зареждане и разреждане, или наречен кондензатор за съхранение, размерът на кондензатора може да бъде 10uf.Най-добре е да не използвате електролитни кондензатори.Електролитните кондензатори са навити с два слоя полиуретан.Тази навита структура действа като индуктивност при високи честоти.Най-добре е да използвате жлъчен кондензатор или поликарбонатен кондензатор.

Изборът на стойността на отделящия кондензатор не е строг, може да се изчисли според C=1/f;тоест 0.1uf за 10MHz, а за система, съставена от микроконтролер, може да бъде между 0.1uf и 0.01uf.

3. Известен опит в намаляването на шума и електромагнитните смущения.
(1) Нискоскоростни чипове могат да се използват вместо високоскоростни чипове.На ключови места се използват високоскоростни чипове.
(2) Резистор може да бъде свързан последователно, за да се намали скоростта на прескачане на горния и долния ръб на управляващата верига.
(3) Опитайте се да осигурите някаква форма на затихване за релета и т.н.
(4) Използвайте часовника с най-ниската честота, който отговаря на системните изисквания.
(5) Тактовият генератор е възможно най-близо до устройството, което използва часовника.Обвивката на кварцовия кристален осцилатор трябва да бъде заземена.
(6) Оградете зоната на часовника със заземяващ проводник и дръжте проводника на часовника възможно най-къс.
(7) I/O задвижващата верига трябва да бъде възможно най-близо до ръба на печатната платка и я оставете да напусне печатната платка възможно най-скоро.Сигналът, влизащ в печатната платка, трябва да бъде филтриран, както и сигналът от зоната с висок шум също трябва да бъде филтриран.В същото време трябва да се използва серия от крайни резистори, за да се намали отражението на сигнала.
(8) Безполезният край на MCD трябва да бъде свързан към висок, или заземен, или определен като изходен край.Краят на интегралната схема, който трябва да бъде свързан към земята на захранването, трябва да бъде свързан към него и не трябва да се оставя да плава.
(9) Входният терминал на веригата на портата, който не се използва, не трябва да се оставя плаващ.Положителният входен извод на неизползвания операционен усилвател трябва да бъде заземен, а отрицателният входен извод трябва да бъде свързан към изходния извод.(10) Печатната платка трябва да се опита да използва 45-кратни линии вместо 90-кратни линии, за да намали външното излъчване и свързването на високочестотни сигнали.
(11) Печатните платки са разделени според характеристиките на превключване на честотата и тока, а компонентите на шума и компонентите без шум трябва да са по-отдалечени.
(12) Използвайте едноточково захранване и едноточково заземяване за единични и двойни панели.Захранващата линия и заземителната линия трябва да са възможно най-дебели.Ако икономията е достъпна, използвайте многослойна платка, за да намалите капацитивната индуктивност на захранването и земята.
(13) Дръжте часовника, шината и сигналите за избор на чип далеч от I/O линии и конектори.
(14) Линията за аналогово входно напрежение и клемата за референтно напрежение трябва да са възможно най-далеч от линията за сигнал на цифровата верига, особено от часовника.
(15) За A/D устройства цифровата част и аналоговата част биха по-скоро унифицирани, отколкото предадени*.
(16) Линията на часовника, перпендикулярна на I/O линията, има по-малко смущения от паралелната I/O линия, а щифтовете на компонента на часовника са далеч от I/O кабела.
(17) Изводите на компонента трябва да са възможно най-къси, а изводите на отделящия кондензатор трябва да са възможно най-къси.
(18) Ключовата линия трябва да е възможно най-дебела и трябва да се добави защитно заземяване от двете страни.Високоскоростната линия трябва да е къса и права.
(19) Линиите, чувствителни към шум, не трябва да са успоредни на комутационни линии с голям ток и висока скорост.
(20) Не прекарвайте проводници под кварцовия кристал или под чувствителни към шум устройства.
(21) За вериги със слаб сигнал не образувайте токови вериги около нискочестотни вериги.
(22) Не образувайте цикъл за никакъв сигнал.Ако е неизбежно, направете областта на примката възможно най-малка.
(23) Един разделителен кондензатор на интегрална схема.Към всеки електролитен кондензатор трябва да се добави малък високочестотен байпасен кондензатор.
(24) Използвайте танталови кондензатори с голям капацитет или кондензатори juku вместо електролитни кондензатори за зареждане и разреждане на кондензатори за съхранение на енергия.Когато използвате тръбни кондензатори, корпусът трябва да бъде заземен.

04
PROTEL често използвани клавишни комбинации
Page Up Увеличаване с мишката като център
Page Down Намаляване с мишката като център.
Начало Центрирайте позицията, посочена от мишката
Край на опресняването (пречертаване)
* Превключване между горния и долния слой
+ (-) Превключване слой по слой: “+” и “-” са в обратна посока
Q mm (милиметър) и mil (мил) превключвател за мерни единици
IM измерва разстоянието между две точки
E x Edit X, X е целта за редактиране, кодът е както следва: (A)=arc;(C)=компонент;(F)=запълване;(P)=подложка;(N)=мрежа;(S)=знак;(T) = проводник;(V) = чрез;(I) = свързваща линия;(G) = запълнен многоъгълник.Например, когато искате да редактирате компонент, натиснете EC, показалецът на мишката ще се появи „десет“, щракнете, за да редактирате
Редактираните компоненти могат да бъдат редактирани.
P x Поставете X, X е целта за разположение, кодът е същият като по-горе.
M x премества X, X е движещата се цел, (A), (C), (F), (P), (S), (T), (V), (G) Същото като по-горе и (I) = обръщане на избраната част;(O) Завъртете частта за избор;(M) = Преместване на избраната част;(R) = Прекабеляване.
S x изберете X, X е избраното съдържание, кодът е както следва: (I)=вътрешна област;(O)=външна зона;(A)=всички;(L)=всички на слоя;(K)=заключена част;(N) = физическа мрежа;(C) = физическа свързваща линия;(H) = тампон с определена бленда;(G) = подложка извън решетката.Например, когато искате да изберете всички, натиснете SA, всички графики светват, за да покажат, че са избрани, и можете да копирате, изчистите и преместите избраните файлове.