01
Reglas básicas de diseño de componentes.
1. Según los módulos de circuito, para realizar el diseño y los circuitos relacionados que logran la misma función se denomina módulo.Los componentes del módulo de circuito deben adoptar el principio de concentración cercana y el circuito digital y el circuito analógico deben estar separados;
2. No se deben montar componentes ni dispositivos a menos de 1,27 mm de orificios que no sean de montaje, como orificios de posicionamiento, orificios estándar y 3,5 mm (para M2.5) y 4 mm (para M3) de 3,5 mm (para M2.5) y No se permitirán 4 mm (para M3) para montar componentes;
3. Evite colocar orificios de vía debajo de resistencias, inductores (enchufables), condensadores electrolíticos y otros componentes montados horizontalmente para evitar cortocircuitos en las vías y la carcasa del componente después de la soldadura por ola;
4. La distancia entre el exterior del componente y el borde del tablero es de 5 mm;
5. La distancia entre el exterior de la almohadilla del componente de montaje y el exterior del componente interpuesto adyacente es superior a 2 mm;
6. Los componentes de la carcasa metálica y las piezas metálicas (cajas protectoras, etc.) no deben tocar otros componentes y no deben estar cerca de líneas y almohadillas impresas.La distancia entre ellos debe ser superior a 2 mm.El tamaño del orificio de posicionamiento, el orificio de instalación del sujetador, el orificio ovalado y otros orificios cuadrados en el tablero desde el exterior del borde del tablero es superior a 3 mm;
7. Los elementos calefactores no deben estar muy cerca de cables y elementos sensibles al calor;los elementos de alto calentamiento deben distribuirse uniformemente;
8. La toma de corriente debe estar dispuesta alrededor de la placa impresa en la medida de lo posible, y la toma de corriente y el terminal de la barra colectora conectada a ella deben estar dispuestos en el mismo lado.Se debe prestar especial atención a no disponer tomas de corriente y otros conectores de soldadura entre los conectores para facilitar la soldadura de estas tomas y conectores, así como el diseño y amarre de los cables de alimentación.Se debe considerar la disposición de las tomas de corriente y los conectores de soldadura para facilitar la conexión y desconexión de los enchufes;
9. Disposición de otros componentes:
Todos los componentes del CI están alineados en un lado y la polaridad de los componentes polares está claramente marcada.La polaridad de un mismo tablero impreso no se puede marcar en más de dos direcciones.Cuando aparecen dos direcciones, las dos direcciones son perpendiculares entre sí;
10. El cableado en la superficie del tablero debe ser denso y denso.Cuando la diferencia de densidad es demasiado grande, se debe llenar con una lámina de malla de cobre y la rejilla debe ser superior a 8 mil (o 0,2 mm);
11. No debe haber orificios pasantes en las almohadillas SMD para evitar la pérdida de pasta de soldadura y provocar una soldadura falsa de los componentes.No se permite el paso de líneas de señal importantes entre los pines del zócalo;
12. El parche está alineado en un lado, la dirección de los caracteres es la misma y la dirección del empaque es la misma;
13. En la medida de lo posible, los dispositivos polarizados deben ser consistentes con la dirección de la marca de polaridad en la misma placa.

Reglas de cableado de componentes

1. Dibuje el área de cableado dentro de 1 mm desde el borde de la placa PCB y dentro de 1 mm alrededor del orificio de montaje; el cableado está prohibido;
2. La línea eléctrica debe ser lo más ancha posible y no debe tener menos de 18 mil;el ancho de la línea de señal no debe ser inferior a 12 mil;las líneas de entrada y salida de la CPU no deben tener menos de 10 mil (u 8 mil);el espacio entre líneas no debe ser inferior a 10 mil;
3. La vía normal no es inferior a 30 mil;
4. Doble en línea: almohadilla de 60 mil, apertura de 40 mil;
Resistencia de 1/4W: 51*55mil (montaje en superficie 0805);cuando está en línea, la almohadilla es de 62 mil y la apertura es de 42 mil;
Capacitancia infinita: 51*55 mil (montaje en superficie 0805);cuando está en línea, la almohadilla es de 50 mil y la apertura es de 28 mil;
5. Tenga en cuenta que la línea de alimentación y la línea de tierra deben ser lo más radiales posible y la línea de señal no debe estar en bucle.

03
¿Cómo mejorar la capacidad antiinterferente y la compatibilidad electromagnética?
¿Cómo mejorar la capacidad antiinterferente y la compatibilidad electromagnética al desarrollar productos electrónicos con procesadores?

1. Deberán prestar especial atención a las interferencias antielectromagnéticas los siguientes sistemas:
(1) Un sistema donde la frecuencia del reloj del microcontrolador es extremadamente alta y el ciclo del bus es extremadamente rápido.
(2) El sistema contiene circuitos de accionamiento de alta potencia y alta corriente, como relés que producen chispas, interruptores de alta corriente, etc.
(3) Un sistema que contiene un circuito de señal analógica débil y un circuito de conversión A/D de alta precisión.

2. Tome las siguientes medidas para aumentar la capacidad antiinterferencias electromagnéticas del sistema:
(1) Elija un microcontrolador con baja frecuencia:
Elegir un microcontrolador con una frecuencia de reloj externa baja puede reducir efectivamente el ruido y mejorar la capacidad antiinterferente del sistema.Para ondas cuadradas y ondas sinusoidales de la misma frecuencia, los componentes de alta frecuencia en la onda cuadrada son mucho mayores que los de la onda sinusoidal.Aunque la amplitud del componente de alta frecuencia de la onda cuadrada es menor que la onda fundamental, cuanto mayor es la frecuencia, más fácil es emitirla como fuente de ruido.El ruido de alta frecuencia más influyente generado por el microcontrolador es aproximadamente 3 veces la frecuencia del reloj.

(2) Reducir la distorsión en la transmisión de la señal.
Los microcontroladores se fabrican principalmente con tecnología CMOS de alta velocidad.La corriente de entrada estática del terminal de entrada de señal es de aproximadamente 1 mA, la capacitancia de entrada es de aproximadamente 10 PF y la impedancia de entrada es bastante alta.El terminal de salida del circuito CMOS de alta velocidad tiene una capacidad de carga considerable, es decir, un valor de salida relativamente grande.El cable largo conduce al terminal de entrada con una impedancia de entrada bastante alta, el problema de reflexión es muy grave, provocará distorsión de la señal y aumentará el ruido del sistema.Cuando Tpd>Tr, se convierte en un problema de la línea de transmisión y se deben considerar problemas como la reflexión de la señal y la adaptación de impedancia.

El tiempo de retardo de la señal en la placa impresa está relacionado con la impedancia característica del cable, que está relacionada con la constante dieléctrica del material de la placa de circuito impreso.Se puede considerar aproximadamente que la velocidad de transmisión de la señal en los cables de la placa impresa es aproximadamente de 1/3 a 1/2 de la velocidad de la luz.El Tr (tiempo de retardo estándar) de los componentes telefónicos lógicos comúnmente utilizados en un sistema compuesto por un microcontrolador está entre 3 y 18 ns.

En la placa de circuito impreso, la señal pasa a través de una resistencia de 7 W y un cable de 25 cm de largo, y el tiempo de retardo en la línea es aproximadamente de 4 a 20 ns.En otras palabras, cuanto más corto sea el cable de señal del circuito impreso, mejor, y el más largo no debe exceder los 25 cm.Y el número de vías debe ser lo más pequeño posible, preferiblemente no más de dos.
Cuando el tiempo de subida de la señal es más rápido que el tiempo de retardo de la señal, debe procesarse de acuerdo con la electrónica rápida.En este momento, se debe considerar la adaptación de impedancia de la línea de transmisión.Para la transmisión de señales entre los bloques integrados en una placa de circuito impreso, se debe evitar la situación de Td>Trd.Cuanto más grande sea la placa de circuito impreso, más rápida será la velocidad del sistema.
Utilice las siguientes conclusiones para resumir una regla de diseño de placas de circuito impreso:
La señal se transmite en la placa impresa y su tiempo de retardo no debe ser mayor que el tiempo de retardo nominal del dispositivo utilizado.

(3) Reducir la interferencia cruzada* entre líneas de señal:
Una señal de paso con un tiempo de subida de Tr en el punto A se transmite al terminal B a través del cable AB.El tiempo de retardo de la señal en la línea AB es Td.En el punto D, debido a la transmisión directa de la señal desde el punto A, la reflexión de la señal después de llegar al punto B y el retraso de la línea AB, se inducirá una señal de pulso de búsqueda con un ancho de Tr después del tiempo Td.En el punto C, debido a la transmisión y reflexión de la señal en AB, se induce una señal de pulso positivo con un ancho del doble del tiempo de retardo de la señal en la línea AB, es decir, 2Td.Esta es la interferencia cruzada entre señales.La intensidad de la señal de interferencia está relacionada con la di/at de la señal en el punto C y la distancia entre las líneas.Cuando las dos líneas de señal no son muy largas, lo que se ve en AB es en realidad la superposición de dos pulsos.

El microcontrol fabricado con tecnología CMOS tiene alta impedancia de entrada, alto ruido y alta tolerancia al ruido.El circuito digital está superpuesto con un ruido de 100~200mv y no afecta su funcionamiento.Si la línea AB de la figura es una señal analógica, esta interferencia se vuelve intolerable.Por ejemplo, una placa de circuito impreso es una placa de cuatro capas, una de las cuales es una tierra de gran superficie, o una placa de doble cara, y cuando el reverso de la línea de señal es una tierra de gran superficie, la cruz* Se reducirá la interferencia entre dichas señales.La razón es que la gran área del suelo reduce la impedancia característica de la línea de señal y el reflejo de la señal en el extremo D se reduce considerablemente.La impedancia característica es inversamente proporcional al cuadrado de la constante dieléctrica del medio desde la línea de señal al suelo y proporcional al logaritmo natural del espesor del medio.Si la línea AB es una señal analógica, para evitar la interferencia de la línea de señal del circuito digital CD a AB, debe haber un área grande debajo de la línea AB y la distancia entre la línea AB y la línea CD debe ser mayor que 2 a 3 veces la distancia entre la línea AB y el suelo.Puede estar parcialmente blindado y los cables de tierra se colocan en los lados izquierdo y derecho del cable, en el lado del cable.

(4) Reducir el ruido de la fuente de alimentación
Si bien la fuente de alimentación proporciona energía al sistema, también agrega ruido a la fuente de alimentación.La línea de reinicio, la línea de interrupción y otras líneas de control del microcontrolador en el circuito son las más susceptibles a la interferencia del ruido externo.Una fuerte interferencia en la red eléctrica ingresa al circuito a través de la fuente de alimentación.Incluso en un sistema que funciona con baterías, la propia batería tiene ruido de alta frecuencia.La señal analógica en el circuito analógico es aún menos capaz de soportar la interferencia de la fuente de alimentación.

(5) Preste atención a las características de alta frecuencia de las placas y componentes de cableado impreso.
En el caso de alta frecuencia, no se pueden ignorar los cables, vías, resistencias, condensadores y la inductancia y capacitancia distribuidas de los conectores en la placa de circuito impreso.No se puede ignorar la inductancia distribuida del condensador y no se puede ignorar la capacitancia distribuida del inductor.La resistencia produce el reflejo de la señal de alta frecuencia y la capacitancia distribuida del cable desempeñará un papel.Cuando la longitud es mayor que 1/20 de la longitud de onda correspondiente a la frecuencia del ruido, se produce un efecto de antena y el ruido se emite a través del cable.

Los orificios de paso de la placa de circuito impreso provocan aproximadamente 0,6 pf de capacitancia.
El material de embalaje de un circuito integrado introduce condensadores de 2 a 6 pf.
Un conector en una placa de circuito tiene una inductancia distribuida de 520 nH.Un circuito integrado doble en línea de 24 pines introduce una inductancia distribuida de 4 ~ 18 nH.
Estos pequeños parámetros de distribución son insignificantes en esta línea de sistemas de microcontroladores de baja frecuencia;Se debe prestar especial atención a los sistemas de alta velocidad.

(6) El diseño de los componentes debe dividirse razonablemente.
La posición de los componentes en la placa de circuito impreso debe considerar plenamente el problema de las interferencias antielectromagnéticas.Uno de los principios es que los cables entre los componentes deben ser lo más cortos posible.En el diseño, la parte de la señal analógica, la parte del circuito digital de alta velocidad y la parte de la fuente de ruido (como relés, interruptores de alta corriente, etc.) deben estar razonablemente separadas para minimizar el acoplamiento de señales entre ellas.

G Manejar el cable de tierra
En la placa de circuito impreso, la línea de alimentación y la línea de tierra son las más importantes.El método más importante para superar las interferencias electromagnéticas es la conexión a tierra.
Para paneles dobles, la disposición del cable de tierra es particularmente particular.Mediante el uso de conexión a tierra de un solo punto, la fuente de alimentación y la tierra se conectan a la placa de circuito impreso desde ambos extremos de la fuente de alimentación.La fuente de alimentación tiene un contacto y la tierra tiene un contacto.En la placa de circuito impreso debe haber varios cables de tierra de retorno, que se juntarán en el punto de contacto de la fuente de alimentación de retorno, que es la llamada conexión a tierra de un solo punto.La llamada división de tierra de dispositivos de alta potencia, tierra analógica y tierra digital se refiere a la separación del cableado y, finalmente, todos convergen a este punto de conexión a tierra.Cuando se conecta con señales distintas a las placas de circuito impreso, generalmente se utilizan cables blindados.Para señales digitales y de alta frecuencia, ambos extremos del cable blindado están conectados a tierra.Un extremo del cable blindado para señales analógicas de baja frecuencia debe estar conectado a tierra.
Los circuitos que son muy sensibles al ruido y las interferencias o los circuitos que son particularmente ruidosos de alta frecuencia deben protegerse con una cubierta metálica.

(7) Utilice bien los condensadores de desacoplamiento.
Un buen condensador de desacoplamiento de alta frecuencia puede eliminar componentes de alta frecuencia de hasta 1 GHZ.Los condensadores de chip cerámico o los condensadores cerámicos multicapa tienen mejores características de alta frecuencia.Al diseñar una placa de circuito impreso, se debe agregar un capacitor de desacoplamiento entre la potencia y tierra de cada circuito integrado.El condensador de desacoplamiento tiene dos funciones: por un lado, es el condensador de almacenamiento de energía del circuito integrado, que proporciona y absorbe la energía de carga y descarga en el momento de abrir y cerrar el circuito integrado;por otro lado, evita el ruido de alta frecuencia del dispositivo.El condensador de desacoplamiento típico de 0,1 uf en circuitos digitales tiene una inductancia distribuida de 5 nH y su frecuencia de resonancia paralela es de aproximadamente 7 MHz, lo que significa que tiene un mejor efecto de desacoplamiento para ruido inferior a 10 MHz y tiene un mejor efecto de desacoplamiento para ruido superior a 40 MHz.El ruido casi no tiene ningún efecto.

Condensadores de 1 uf, 10 uf, la frecuencia de resonancia paralela es superior a 20 MHz, el efecto de eliminar el ruido de alta frecuencia es mejor.A menudo es ventajoso utilizar un condensador de alta frecuencia de 1 uf o 10 uf donde la energía ingresa a la placa impresa, incluso para sistemas que funcionan con baterías.
Cada 10 piezas de circuitos integrados necesitan agregar un capacitor de carga y descarga, o llamado capacitor de almacenamiento, el tamaño del capacitor puede ser de 10uf.Es mejor no utilizar condensadores electrolíticos.Los condensadores electrolíticos están enrollados con dos capas de película de poliuretano.Esta estructura enrollada actúa como una inductancia a altas frecuencias.Lo mejor es utilizar un condensador de bilis o un condensador de policarbonato.

La selección del valor del condensador de desacoplamiento no es estricta, se puede calcular según C=1/f;es decir, 0,1uf para 10MHz, y para un sistema compuesto por un microcontrolador, puede estar entre 0,1uf y 0,01uf.

3. Alguna experiencia en reducción de ruido e interferencias electromagnéticas.
(1) Se pueden utilizar chips de baja velocidad en lugar de chips de alta velocidad.Se utilizan chips de alta velocidad en lugares clave.
(2) Se puede conectar una resistencia en serie para reducir la tasa de salto de los bordes superior e inferior del circuito de control.
(3) Intente proporcionar algún tipo de amortiguación para los relés, etc.
(4) Utilice el reloj de frecuencia más baja que cumpla con los requisitos del sistema.
(5) El generador de reloj está lo más cerca posible del dispositivo que usa el reloj.La carcasa del oscilador de cristal de cuarzo debe estar conectada a tierra.
(6) Encierre el área del reloj con un cable a tierra y mantenga el cable del reloj lo más corto posible.
(7) El circuito de control de E/S debe estar lo más cerca posible del borde de la placa impresa y dejar que salga de la placa impresa lo antes posible.La señal que ingresa a la placa impresa debe filtrarse y la señal del área de alto ruido también debe filtrarse.Al mismo tiempo, se debe utilizar una serie de resistencias terminales para reducir la reflexión de la señal.
(8) El extremo inútil del MCD debe conectarse a alta, conectarse a tierra o definirse como el extremo de salida.A ella se debe conectar el extremo del circuito integrado que se debe conectar a la tierra de la fuente de alimentación, y no se debe dejar flotando.
(9) El terminal de entrada del circuito de puerta que no esté en uso no debe dejarse flotando.El terminal de entrada positivo del amplificador operacional no utilizado debe estar conectado a tierra y el terminal de entrada negativo debe conectarse al terminal de salida.(10) La placa impresa debería intentar utilizar líneas de 45 veces en lugar de líneas de 90 para reducir la emisión externa y el acoplamiento de señales de alta frecuencia.
(11) Las placas impresas están divididas según las características de conmutación de frecuencia y corriente, y los componentes de ruido y los componentes sin ruido deben estar más separados.
(12) Utilice alimentación de un solo punto y conexión a tierra de un solo punto para paneles simples y dobles.La línea eléctrica y la línea de tierra deben ser lo más gruesas posible.Si la economía es asequible, utilice una placa multicapa para reducir la inductancia capacitiva de la fuente de alimentación y la tierra.
(13) Mantenga las señales de reloj, bus y selección de chip alejadas de las líneas y conectores de E/S.
(14) La línea de entrada de voltaje analógico y el terminal de voltaje de referencia deben estar lo más lejos posible de la línea de señal del circuito digital, especialmente del reloj.
(15) Para los dispositivos A/D, la parte digital y la parte analógica preferirían unificarse antes que entregarse*.
(16) La línea de reloj perpendicular a la línea de E/S tiene menos interferencia que la línea de E/S paralela y los pines de los componentes del reloj están lejos del cable de E/S.
(17) Los pines de los componentes deben ser lo más cortos posible y los pines del condensador de desacoplamiento deben ser lo más cortos posible.
(18) La línea clave debe ser lo más gruesa posible y se debe agregar una tierra protectora en ambos lados.La línea de alta velocidad debe ser corta y recta.
(19) Las líneas sensibles al ruido no deben ser paralelas a líneas de conmutación de alta corriente y alta velocidad.
(20) No pase cables debajo del cristal de cuarzo o debajo de dispositivos sensibles al ruido.
(21) Para circuitos de señal débil, no forme bucles de corriente alrededor de circuitos de baja frecuencia.
(22) No forme un bucle para ninguna señal.Si es inevitable, haga el área del bucle lo más pequeña posible.
(23) Un condensador de desacoplamiento por circuito integrado.Se debe agregar un pequeño capacitor de derivación de alta frecuencia a cada capacitor electrolítico.
(24) Utilice condensadores de tantalio de gran capacidad o condensadores juku en lugar de condensadores electrolíticos para cargar y descargar condensadores de almacenamiento de energía.Cuando se utilizan condensadores tubulares, la carcasa debe estar conectada a tierra.

04
Teclas de acceso directo de uso común de PROTEL
Re Pág Ampliar con el ratón como centro
Av Pág Aleje el zoom con el mouse como centro.
Inicio Centrar la posición señalada por el ratón
Finalizar actualización (redibujar)
* Cambiar entre las capas superior e inferior
+ (-) Cambiar capa por capa: “+” y “-” están en la dirección opuesta
Interruptor de unidad Q mm (milímetro) y mil (mil)
IM mide la distancia entre dos puntos
E x Editar X, X es el objetivo de edición, el código es el siguiente: (A)=arc;(C)=componente;(F)=relleno;(P)=almohadilla;(N)=red;(S)=carácter;(T) = alambre;(V) = vía;(I) = línea de conexión;(G) = polígono relleno.Por ejemplo, cuando desee editar un componente, presione EC, el puntero del mouse aparecerá “diez”, haga clic para editar
Los componentes editados se pueden editar.
P x Lugar X, X es el objetivo de ubicación, el código es el mismo que el anterior.
M x mueve X, X es el objetivo en movimiento, (A), (C), (F), (P), (S), (T), (V), (G) Igual que arriba, y (I) = voltear parte de selección;(O) Gire la parte de selección;(M) = Mover la parte de selección;(R) = Recableado.
S x seleccione X, X es el contenido seleccionado, el código es el siguiente: (I)=área interna;(O)=área exterior;(A)=todos;(L)=todo en la capa;(K)=parte bloqueada;(N) = red física;(C) = línea de conexión física;(H) = almohadilla con apertura especificada;(G) = pad fuera de la cuadrícula.Por ejemplo, cuando desee seleccionar todo, presione SA, todos los gráficos se iluminarán para indicar que han sido seleccionados y podrá copiar, borrar y mover los archivos seleccionados.