01
Grundlæggende regler for komponentlayout
1. Ifølge kredsløbsmoduler kaldes det at lave layout og relaterede kredsløb, der opnår samme funktion, et modul.Komponenterne i kredsløbsmodulet skal vedtage princippet om nærliggende koncentration, og det digitale kredsløb og det analoge kredsløb skal adskilles;
2. Ingen komponenter eller enheder må monteres inden for 1,27 mm fra ikke-monteringshuller, såsom positioneringshuller, standardhuller og 3,5 mm (for M2,5) og 4 mm (for M3) på 3,5 mm (for M2,5) og 4 mm (for M3) må ikke tillades at montere komponenter;
3. Undgå at placere gennemgangshuller under de vandret monterede modstande, induktorer (plug-ins), elektrolytiske kondensatorer og andre komponenter for at undgå kortslutning af vias og komponentskallen efter bølgelodning;
4. Afstanden mellem ydersiden af ​​komponenten og kanten af ​​brættet er 5 mm;
5. Afstanden mellem ydersiden af ​​monteringskomponentpuden og ydersiden af ​​den tilstødende mellemliggende komponent er større end 2 mm;
6. Metalskalkomponenter og metaldele (afskærmningsbokse osv.) bør ikke røre andre komponenter og bør ikke være tæt på trykte linjer og puder.Afstanden mellem dem skal være større end 2 mm.Størrelsen af ​​positioneringshullet, fastgørelsesinstallationshullet, ovale hul og andre firkantede huller i brættet fra ydersiden af ​​brættets kant er større end 3 mm;
7. Varmeelementer bør ikke være i umiddelbar nærhed af ledninger og varmefølsomme elementer;højvarmeelementer skal være jævnt fordelt;
8. Stikkontakten skal så vidt muligt placeres omkring printkortet, og stikkontakten og samleskinneterminalen, der er tilsluttet den, skal placeres på samme side.Der bør lægges særlig vægt på ikke at arrangere stikkontakter og andre svejseforbindelser mellem stikkene for at lette svejsningen af ​​disse stikkontakter og stik, samt design og sammenkobling af strømkabler.Indbyrdes afstand mellem strømstik og svejsestik bør overvejes for at lette til- og frakobling af strømstik;
9. Arrangement af andre komponenter:
Alle IC-komponenter er justeret på den ene side, og polariteten af ​​de polære komponenter er tydeligt markeret.Polariteten af ​​den samme printplade kan ikke markeres i mere end to retninger.Når to retninger vises, er de to retninger vinkelrette på hinanden;
10. Ledningerne på pladens overflade skal være tætte og tætte.Når tæthedsforskellen er for stor, skal den fyldes med mesh kobberfolie, og gitteret skal være større end 8mil (eller 0,2 mm);
11. Der må ikke være gennemgående huller på SMD-puderne for at undgå tab af loddepasta og forårsage falsk lodning af komponenterne.Vigtige signalledninger må ikke passere mellem fatningsbenene;
12. Plastret er justeret på den ene side, tegnretningen er den samme, og emballageretningen er den samme;
13. De polariserede enheder skal så vidt muligt være i overensstemmelse med retningen for polaritetsmarkeringen på samme plade.

Regler for ledningsføring af komponenter

1. Tegn ledningsområdet inden for 1 mm fra kanten af ​​printkortet og inden for 1 mm omkring monteringshullet, ledningsføring er forbudt;
2. Elledningen skal være så bred som muligt og bør ikke være mindre end 18 mil;signallinjens bredde bør ikke være mindre end 12 mil;cpu input og output linjer bør ikke være mindre end 10mil (eller 8mil);linjeafstanden bør ikke være mindre end 10 mil;
3. Den normale via er ikke mindre end 30mil;
4. Dobbelt in-line: 60mil pad, 40mil blænde;
1/4W modstand: 51*55mil (0805 overflademontering);når in-line er puden 62mil, og blænden er 42mil;
Uendelig kapacitans: 51*55mil (0805 overflademontering);når in-line er puden 50mil, og blænden er 28mil;
5. Bemærk, at strømledningen og jordledningen skal være så radiale som muligt, og signalledningen må ikke være sløjfede.

03
Hvordan forbedrer man anti-interferensevne og elektromagnetisk kompatibilitet?
Hvordan forbedrer man anti-interferensevne og elektromagnetisk kompatibilitet, når man udvikler elektroniske produkter med processorer?

1. Følgende systemer bør være særligt opmærksomme på anti-elektromagnetisk interferens:
(1) Et system, hvor mikrocontrollerens clockfrekvens er ekstremt høj, og buscyklussen er ekstremt hurtig.
(2) Systemet indeholder højeffekt, højstrøms drivkredsløb, såsom gnistfrembringende relæer, højstrømsafbrydere osv.
(3) Et system, der indeholder et svagt analogt signalkredsløb og et højpræcisions A/D-konverteringskredsløb.

2. Tag følgende forholdsregler for at øge systemets anti-elektromagnetiske interferensevne:
(1) Vælg en mikrocontroller med lav frekvens:
At vælge en mikrocontroller med en lav ekstern clockfrekvens kan effektivt reducere støj og forbedre systemets anti-interferensevne.For firkantbølger og sinusbølger af samme frekvens er højfrekvente komponenter i firkantbølgen meget mere end i sinusbølgen.Selvom amplituden af ​​firkantbølgens højfrekvente komponent er mindre end grundbølgen, jo højere frekvensen er, jo lettere er den at udsende som støjkilde.Den mest indflydelsesrige højfrekvente støj genereret af mikrocontrolleren er omkring 3 gange clockfrekvensen.

(2) Reducer forvrængning i signaltransmission
Mikrocontrollere er hovedsageligt fremstillet ved hjælp af højhastigheds CMOS-teknologi.Den statiske indgangsstrøm på signalindgangsterminalen er omkring 1mA, indgangskapacitansen er omkring 10PF, og indgangsimpedansen er ret høj.Udgangsterminalen på højhastigheds-CMOS-kredsløbet har en betydelig belastningskapacitet, det vil sige en relativt stor udgangsværdi.Den lange ledning fører til indgangsterminalen med ret høj indgangsimpedans, reflektionsproblemet er meget alvorligt, det vil forårsage signalforvrængning og øge systemstøjen.Når Tpd>Tr, bliver det et transmissionslinjeproblem, og problemer som signalreflektion og impedanstilpasning skal overvejes.

Forsinkelsestiden for signalet på printkortet er relateret til ledningens karakteristiske impedans, som er relateret til dielektricitetskonstanten for printpladematerialet.Det kan groft sagt anses for, at transmissionshastigheden af ​​signalet på printkortledningerne er omkring 1/3 til 1/2 af lysets hastighed.Tr (standardforsinkelsestid) for de almindeligt anvendte logiske telefonkomponenter i et system bestående af en mikrocontroller er mellem 3 og 18 ns.

På printkortet passerer signalet gennem en 7W modstand og en 25 cm lang ledning, og forsinkelsestiden på linjen er nogenlunde mellem 4~20ns.Med andre ord, jo kortere signalledning på det trykte kredsløb, jo bedre, og den længste bør ikke overstige 25 cm.Og antallet af vias skal være så lille som muligt, helst ikke mere end to.
Når signalets stigetid er hurtigere end signalforsinkelsestiden, skal det behandles i overensstemmelse med hurtig elektronik.På dette tidspunkt bør impedanstilpasningen af ​​transmissionslinjen overvejes.For signaltransmissionen mellem de integrerede blokke på et printkort bør situationen Td>Trd undgås.Jo større printkortet er, jo hurtigere kan systemhastigheden ikke være.
Brug følgende konklusioner til at opsummere en regel for design af printkort:
Signalet transmitteres på printkortet, og dets forsinkelsestid bør ikke være større end den nominelle forsinkelsestid for den anvendte enhed.

(3) Reducer kryds*-interferensen mellem signallinjer:
Et trinsignal med en stigetid på Tr ved punkt A sendes til klemme B gennem ledning AB.Forsinkelsestiden for signalet på AB-linjen er Td.Ved punkt D, på grund af den fremadgående transmission af signalet fra punkt A, signalrefleksionen efter at nå punkt B og forsinkelsen af ​​AB-linjen, induceres et sidepulssignal med en bredde på Tr efter Td-tiden.Ved punkt C induceres på grund af transmissionen og refleksionen af ​​signalet på AB et positivt pulssignal med en bredde på to gange forsinkelsestiden for signalet på AB-linjen, det vil sige 2Td.Dette er krydsinterferensen mellem signaler.Intensiteten af ​​interferenssignalet er relateret til di/at af signalet i punkt C og afstanden mellem linjerne.Når de to signallinjer ikke er særlig lange, er det, du ser på AB, faktisk superpositionen af ​​to impulser.

Mikrokontrollen lavet af CMOS-teknologi har høj inputimpedans, høj støj og høj støjtolerance.Det digitale kredsløb er overlejret med 100 ~ 200mv støj og påvirker ikke dets funktion.Hvis AB-linjen i figuren er et analogt signal, bliver denne interferens utålelig.For eksempel er printkortet et firelagskort, hvoraf det ene er en jord med stort areal, eller et dobbeltsidet kort, og når bagsiden af ​​signallinjen er en jord med stort areal, krydset* interferens mellem sådanne signaler vil blive reduceret.Årsagen er, at det store areal af jorden reducerer den karakteristiske impedans af signallinjen, og refleksionen af ​​signalet i D-enden er stærkt reduceret.Den karakteristiske impedans er omvendt proportional med kvadratet af mediets dielektriske konstant fra signallinjen til jorden og proportional med den naturlige logaritme af mediets tykkelse.Hvis AB-linjen er et analogt signal, for at undgå interferens fra den digitale kredsløbssignallinje CD til AB, skal der være et stort område under AB-linjen, og afstanden mellem AB-linjen og CD-linjen skal være større end 2 til 3 gange afstanden mellem AB-linjen og jorden.Det kan være delvist afskærmet, og jordledninger placeres på venstre og højre side af ledningen på siden med ledningen.

(4) Reducer støj fra strømforsyningen
Mens strømforsyningen leverer energi til systemet, tilføjer den også sin støj til strømforsyningen.Nulstillingslinjen, afbrydelseslinjen og andre kontrollinjer på mikrocontrolleren i kredsløbet er mest modtagelige for interferens fra ekstern støj.Stærk interferens på elnettet kommer ind i kredsløbet gennem strømforsyningen.Selv i et batteridrevet system har selve batteriet højfrekvent støj.Det analoge signal i det analoge kredsløb er endnu mindre i stand til at modstå interferensen fra strømforsyningen.

(5) Vær opmærksom på højfrekvenskarakteristika for trykte ledningskort og komponenter
I tilfælde af høj frekvens kan ledninger, vias, modstande, kondensatorer og den distribuerede induktans og kapacitans af stikkene på printkortet ikke ignoreres.Den distribuerede induktans af kondensatoren kan ikke ignoreres, og den distribuerede kapacitans af induktoren kan ikke ignoreres.Modstanden producerer refleksionen af ​​det højfrekvente signal, og ledningens fordelte kapacitans vil spille en rolle.Når længden er større end 1/20 af den tilsvarende bølgelængde af støjfrekvensen, frembringes en antenneeffekt, og støjen udsendes gennem ledningen.

Gennemgangshullerne på det trykte kredsløb forårsager ca. 0,6 pf kapacitans.
Indpakningsmaterialet i et integreret kredsløb introducerer selv 2~6pf kondensatorer.
Et stik på et printkort har en distribueret induktans på 520nH.Et dual-in-line 24-bens integreret kredsløbsspyd introducerer 4~18nH distribueret induktans.
Disse små distributionsparametre er ubetydelige i denne serie af lavfrekvente mikrocontrollersystemer;der skal lægges særlig vægt på højhastighedssystemer.

(6) Layoutet af komponenter bør være rimeligt opdelt
Placeringen af ​​komponenterne på printkortet bør fuldt ud tage højde for problemet med anti-elektromagnetisk interferens.Et af principperne er, at ledningerne mellem komponenterne skal være så korte som muligt.I layoutet bør den analoge signaldel, den højhastigheds digitale kredsløbsdel og støjkildedelen (såsom relæer, højstrømsafbrydere osv.) være rimeligt adskilt for at minimere signalkoblingen mellem dem.

G Håndter jordledningen
På printpladen er strømledningen og jordledningen de vigtigste.Den vigtigste metode til at overvinde elektromagnetisk interferens er at jorde.
For dobbeltpaneler er jordledningslayoutet særligt specielt.Ved brug af enkeltpunktsjording forbindes strømforsyningen og jord til printpladen fra begge ender af strømforsyningen.Strømforsyningen har én kontakt, og jorden har én kontakt.På printpladen skal der være flere returjordledninger, som samles på kontaktpunktet for returstrømforsyningen, som er den såkaldte enkeltpunktsjording.Den såkaldte analog jord, digital jord og højeffekt enhed jordopdeling refererer til adskillelse af ledninger, og til sidst konvergerer alle til dette jordingspunkt.Ved tilslutning med andre signaler end printkort anvendes normalt skærmede kabler.For højfrekvente og digitale signaler er begge ender af det skærmede kabel jordet.Den ene ende af det skærmede kabel til lavfrekvente analoge signaler skal jordes.
Kredsløb, der er meget følsomme over for støj og interferens eller kredsløb, der er særligt højfrekvent støj, bør afskærmes med et metaldæksel.

(7) Brug afkoblingskondensatorer godt.
En god højfrekvent afkoblingskondensator kan fjerne højfrekvente komponenter helt op til 1GHZ.Keramiske chipkondensatorer eller flerlags keramiske kondensatorer har bedre højfrekvente egenskaber.Når du designer et printkort, skal der tilføjes en afkoblingskondensator mellem strømmen og jorden for hvert integreret kredsløb.Afkoblingskondensatoren har to funktioner: på den ene side er det energilagringskondensatoren for det integrerede kredsløb, som leverer og absorberer opladnings- og afladningsenergien i det øjeblik, hvor det integrerede kredsløb åbnes og lukkes;på den anden side omgår den enhedens højfrekvente støj.Den typiske afkoblingskondensator på 0,1uf i digitale kredsløb har 5nH distribueret induktans, og dens parallelle resonansfrekvens er omkring 7MHz, hvilket betyder, at den har en bedre afkoblingseffekt for støj under 10MHz, og den har en bedre afkoblingseffekt for støj over 40MHz.Støj har næsten ingen effekt.

1uf, 10uf kondensatorer, den parallelle resonansfrekvens er over 20MHz, effekten af ​​at fjerne højfrekvent støj er bedre.Det er ofte fordelagtigt at bruge en 1uf eller 10uf de-højfrekvent kondensator, hvor strømmen kommer ind på printkortet, selv for batteridrevne systemer.
Hver 10 stykker integrerede kredsløb skal tilføje en opladnings- og afladningskondensator, eller kaldet en lagerkondensator, størrelsen på kondensatoren kan være 10uf.Det er bedst ikke at bruge elektrolytiske kondensatorer.Elektrolytiske kondensatorer er rullet op med to lag pu-film.Denne sammenrullede struktur fungerer som en induktans ved høje frekvenser.Det er bedst at bruge en galdekondensator eller en polycarbonatkondensator.

Valget af afkoblingskondensatorværdien er ikke streng, den kan beregnes i henhold til C=1/f;det vil sige 0,1uf for 10MHz, og for et system sammensat af en mikrocontroller kan det være mellem 0,1uf og 0,01uf.

3. Nogle erfaringer med at reducere støj og elektromagnetisk interferens.
(1) Lavhastighedschips kan bruges i stedet for højhastighedschips.Højhastighedschips bruges på vigtige steder.
(2) En modstand kan forbindes i serie for at reducere springhastigheden af ​​de øvre og nedre kanter af styrekredsløbet.
(3) Prøv at give en form for dæmpning til relæer osv.
(4) Brug det laveste frekvensur, der opfylder systemkravene.
(5) Urgeneratoren er så tæt som muligt på den enhed, der bruger uret.Skallen på kvartskrystaloscillatoren skal være jordet.
(6) Omslut urområdet med en jordledning og hold urets ledning så kort som muligt.
(7) I/O-drevkredsløbet skal være så tæt som muligt på kanten af ​​printkortet, og lad det forlade printkortet så hurtigt som muligt.Signalet, der kommer ind på printkortet, skal filtreres, og signalet fra området med høj støj skal også filtreres.Samtidig bør en række terminalmodstande bruges til at reducere signalrefleksion.
(8) Den ubrugelige ende af MCD skal forbindes til høj eller jordet eller defineret som udgangsenden.Enden af ​​det integrerede kredsløb, der skal forbindes til strømforsyningens jord, skal forbindes til det, og det bør ikke efterlades flydende.
(9) Indgangsterminalen på portkredsløbet, der ikke er i brug, bør ikke efterlades flydende.Den positive indgangsterminal på den ubrugte operationsforstærker skal være jordet, og den negative indgangsterminal skal forbindes til udgangsterminalen.(10) Den trykte tavle bør forsøge at bruge 45-fold linjer i stedet for 90-fold linjer for at reducere den eksterne emission og kobling af højfrekvente signaler.
(11) De trykte tavler er opdelt i overensstemmelse med frekvens- og strømskiftekarakteristika, og støjkomponenterne og ikke-støjkomponenterne bør være længere fra hinanden.
(12) Brug enkeltpunktsstrøm og enkeltpunktsjording til enkelt- og dobbeltpaneler.Elledningen og jordledningen skal være så tyk som muligt.Hvis økonomien er overkommelig, skal du bruge et flerlagskort til at reducere den kapacitive induktans af strømforsyningen og jord.
(13) Hold ur-, bus- og chipvalgssignalerne væk fra I/O-linjer og stik.
(14) Den analoge spændingsindgangslinje og referencespændingsterminalen skal være så langt væk som muligt fra det digitale kredsløbs signallinje, især uret.
(15) For A/D-enheder vil den digitale del og den analoge del hellere blive forenet end afleveret*.
(16) Klokkelinjen vinkelret på I/O-linjen har mindre interferens end den parallelle I/O-linje, og urkomponentens ben er langt væk fra I/O-kablet.
(17) Komponentstifterne skal være så korte som muligt, og afkoblingskondensatorstifterne skal være så korte som muligt.
(18) Nøglelinjen skal være så tyk som muligt, og der skal tilføjes beskyttende jord på begge sider.Højhastighedslinjen skal være kort og lige.
(19) Linjer, der er følsomme over for støj, bør ikke være parallelle med højstrøms- og højhastighedskoblingslinjer.
(20) Før ikke ledninger under kvartskrystallen eller under støjfølsomme enheder.
(21) For svage signalkredsløb må der ikke dannes strømsløjfer omkring lavfrekvente kredsløb.
(22) Lav ikke en sløjfe for noget signal.Hvis det er uundgåeligt, skal du gøre løkkeområdet så lille som muligt.
(23) Én afkoblingskondensator pr. integreret kredsløb.En lille højfrekvent bypass-kondensator skal tilføjes til hver elektrolytisk kondensator.
(24) Brug tantalkondensatorer med stor kapacitet eller juku-kondensatorer i stedet for elektrolytiske kondensatorer til at oplade og aflade energilagringskondensatorer.Ved brug af rørformede kondensatorer skal kabinettet være jordet.

04
PROTEL almindeligt anvendte genvejstaster
Page Up Zoom ind med musen som centrum
Page Down Zoom ud med musen som centrum.
Hjem Centrer den position, som musen peger på
Afslut opdatering (gentegn)
* Skift mellem det øverste og nederste lag
+ (-) Skift lag for lag: "+" og "-" er i den modsatte retning
Q mm (millimeter) og mil (mil) enhedsomskifter
IM måler afstanden mellem to punkter
E x Rediger X, X er redigeringsmålet, koden er som følger: (A)=bue;(C) = komponent;(F)=fyld;(P)=pude;(N)=netværk;(S)=karakter;(T) = ledning;(V) = via;(I) = forbindelsesledning;(G) = udfyldt polygon.For eksempel, når du vil redigere en komponent, skal du trykke på EC, musemarkøren vises "ti", klik for at redigere
De redigerede komponenter kan redigeres.
P x Plads X, X er placeringsmålet, koden er den samme som ovenfor.
M x flytter X, X er det bevægelige mål, (A), (C), (F), (P), (S), (T), (V), (G) Samme som ovenfor, og (I) = flip valg Del;(O) Roter valgdelen;(M) = Flyt markeringsdelen;(R) = Omledning.
S x vælg X, X er det valgte indhold, koden er som følger: (I)=internt område;(O)=ydre område;(A) = alle;(L)=alt på laget;(K)=låst del;(N) = fysisk netværk;(C) = fysisk forbindelseslinje;(H) = pude med specificeret blænde;(G) = pude uden for gitteret.For eksempel, når du vil vælge alle, skal du trykke på SA, al grafik lyser for at angive, at de er blevet valgt, og du kan kopiere, slette og flytte de valgte filer.