01
Komponenttien asettelun perussäännöt
1. Piirimoduulien mukaan layoutia ja niihin liittyviä piirejä, jotka saavuttavat saman toiminnon, kutsutaan moduuliksi.Piirimoduulin komponenttien tulee noudattaa lähellä olevan keskittymisen periaatetta, ja digitaalinen piiri ja analoginen piiri on erotettava toisistaan;
2. Mitään osia tai laitteita ei saa asentaa 1,27 mm:n etäisyydelle ei-asennusrei'istä, kuten asennusrei'istä, vakiorei'istä ja 3,5 mm:n (M2,5) ja 4 mm (M3) 3,5 mm:n (M2,5) ja 4 mm (M3) ei saa asentaa komponentteja;
3. Vältä asettamasta läpivientireikiä vaakasuoraan asennettujen vastusten, induktorien (liitännät), elektrolyyttikondensaattorien ja muiden komponenttien alle, jotta vältetään läpivientien ja komponenttien kuoren oikosulku aaltojuottamisen jälkeen;
4. Etäisyys komponentin ulkopinnan ja levyn reunan välillä on 5 mm;
5. Asennuskomponentin tyynyn ulkopinnan ja viereisen väliosan ulkopuolen välinen etäisyys on suurempi kuin 2 mm;
6. Metalliset kuoret ja metalliosat (suojakotelot jne.) eivät saa koskettaa muita osia, eivätkä ne saa olla painettujen viivojen ja tyynyjen lähellä.Niiden välisen etäisyyden tulee olla yli 2 mm.Asemointireiän, kiinnittimen asennusreiän, soikean reiän ja muiden levyssä olevien neliömäisten reikien koko levyn reunan ulkopuolelta on suurempi kuin 3 mm;
7. Lämmityselementit eivät saa olla johtojen ja lämpöherkkien elementtien välittömässä läheisyydessä;korkean lämmityselementtien tulee jakautua tasaisesti;
8. Pistorasia tulee sijoittaa piirilevyn ympärille mahdollisimman pitkälle ja pistorasia ja siihen kytketty virtakiskoliitin tulee sijoittaa samalle puolelle.Erityistä huomiota tulee kiinnittää siihen, ettei liittimien väliin sijoiteta pistorasioita ja muita hitsausliittimiä, jotka helpottavat näiden pistorasian ja liittimien hitsausta sekä virtakaapeleiden suunnittelua ja sidomista.Virtapistorasioiden ja hitsausliittimien sijoittelu tulee harkita siten, että se helpottaa pistokkeiden kytkemistä ja irrottamista;
9. Muiden osien järjestely:
Kaikki IC-komponentit on kohdistettu toiselle puolelle, ja napakomponenttien napaisuus on merkitty selvästi.Saman piirilevyn napaisuutta ei voi merkitä useampaan kuin kahteen suuntaan.Kun kaksi suuntaa ilmestyy, kaksi suuntaa ovat kohtisuorassa toisiinsa nähden;
10. Levyn pinnan johdotuksen tulee olla tiivis ja tiheä.Kun tiheysero on liian suuri, se tulee täyttää verkkokuparikalvolla ja ristikon tulee olla suurempi kuin 8 mil (tai 0,2 mm);
11. SMD-tyynyissä ei saa olla läpimeneviä reikiä juotospastan häviämisen ja komponenttien väärän juottamisen välttämiseksi.Tärkeitä signaalilinjoja ei saa kulkea pistorasian nastojen välissä;
12. Laastari on kohdistettu toiselle puolelle, merkkisuunta on sama ja pakkaussuunta on sama;
13. Polarisoitujen laitteiden tulee mahdollisuuksien mukaan olla yhdenmukaisia ​​saman levyn napaisuusmerkintäsuunnan kanssa.

Komponenttien johdotussäännöt

1. Piirrä johdotusalue 1 mm:n etäisyydelle piirilevyn reunasta ja 1 mm:n etäisyydelle kiinnitysreiästä, johdotus on kielletty.
2. Voimalinjan tulee olla mahdollisimman leveä, eikä sen tulisi olla alle 18mil;signaalilinjan leveys ei saa olla pienempi kuin 12mil;prosessorin tulo- ja lähtölinjojen tulee olla vähintään 10mil (tai 8mil);rivivälin tulee olla vähintään 10 mil;
3. Normaali kautta on vähintään 30mil;
4. Dual in-line: 60mil pad, 40mil aukko;
1/4W vastus: 51*55mil (0805 pinta-asennus);linjassa tyyny on 62mil ja aukko 42mil;
Ääretön kapasitanssi: 51*55mil (0805 pinta-asennus);linjassa ollessa tyyny on 50mil ja aukko 28mil;
5. Huomaa, että voimajohdon ja maajohdon tulee olla mahdollisimman säteittäisiä, eikä signaalijohtoa saa olla silmukassa.

03
Kuinka parantaa häiriöntorjuntakykyä ja sähkömagneettista yhteensopivuutta?
Kuinka parantaa häiriönestokykyä ja sähkömagneettista yhteensopivuutta kehitettäessä elektronisia tuotteita prosessorilla?

1. Seuraavien järjestelmien tulee kiinnittää erityistä huomiota antisähkömagneettisiin häiriöihin:
(1) Järjestelmä, jossa mikro-ohjaimen kellotaajuus on erittäin korkea ja väyläsykli on erittäin nopea.
(2) Järjestelmä sisältää suuritehoisia, suurivirtaisia ​​käyttöpiirejä, kuten kipinöitä tuottavia releitä, suurvirtakytkimiä jne.
(3) Järjestelmä, joka sisältää heikon analogisen signaalipiirin ja erittäin tarkan A/D-muunnospiirin.

2. Suorita seuraavat toimenpiteet lisätäksesi järjestelmän sähkömagneettisten häiriöiden estokykyä:
(1) Valitse matalataajuinen mikro-ohjain:
Mikro-ohjaimen valitseminen alhaisella ulkoisella kellotaajuudella voi tehokkaasti vähentää kohinaa ja parantaa järjestelmän häiriönestokykyä.Saman taajuuden kanttiaaltojen ja siniaaltojen kohdalla neliöaallon korkeataajuisia komponentteja on paljon enemmän kuin siniaallon.Vaikka neliöaallon korkeataajuisen komponentin amplitudi on pienempi kuin perusaalto, mitä korkeampi taajuus, sitä helpompi se on lähettää kohinan lähteenä.Vaikuttavin mikro-ohjaimen tuottama korkeataajuinen kohina on noin 3 kertaa kellotaajuutta suurempi.

(2) Vähennä signaalin lähetyksen vääristymiä
Mikro-ohjaimet valmistetaan pääasiassa nopealla CMOS-tekniikalla.Signaalituloliittimen staattinen tulovirta on noin 1 mA, tulokapasitanssi on noin 10 PF ja tuloimpedanssi on melko korkea.Nopean CMOS-piirin lähtöliittimellä on huomattava kuormituskyky, eli suhteellisen suuri lähtöarvo.Pitkä johdin johtaa tuloliittimeen melko suurella tuloimpedanssilla, heijastusongelma on erittäin vakava, se aiheuttaa signaalin vääristymiä ja lisää järjestelmän kohinaa.Kun Tpd>Tr, siitä tulee siirtolinja-ongelma, ja ongelmat, kuten signaalin heijastus ja impedanssisovitus, on otettava huomioon.

Piirilevyn signaalin viiveaika liittyy johtimen ominaisimpedanssiin, joka liittyy piirilevymateriaalin dielektrisyysvakioon.Karkeasti voidaan ajatella, että signaalin siirtonopeus piirilevyjohdoilla on noin 1/3 - 1/2 valon nopeudesta.Yleisesti käytettyjen logiikkapuhelinkomponenttien Tr (standardiviiveaika) mikrokontrollerista koostuvassa järjestelmässä on 3-18 ns.

Painetulla piirilevyllä signaali kulkee 7 W vastuksen ja 25 cm pitkän johdon läpi, ja viiveaika linjalla on suunnilleen välillä 4-20 ns.Toisin sanoen mitä lyhyempi signaalijohdin painetussa piirissä on, sitä parempi, ja pisin ei saa ylittää 25 cm.Ja läpivientien lukumäärän tulisi olla mahdollisimman pieni, mieluiten enintään kaksi.
Kun signaalin nousuaika on nopeampi kuin signaalin viiveaika, se on käsiteltävä nopean elektroniikan mukaisesti.Tässä vaiheessa tulee harkita siirtolinjan impedanssisovitusta.Painetulla piirilevyllä olevien integroitujen lohkojen välisessä signaalinsiirrossa tulee välttää tilanne Td>Trd.Mitä suurempi piirilevy on, sitä nopeampi järjestelmän nopeus ei voi olla.
Käytä seuraavia päätelmiä tehdäksesi yhteenvedon painetun piirilevyn suunnittelusäännöstä:
Signaali välitetään piirilevyllä, ja sen viive ei saa olla suurempi kuin käytetyn laitteen nimellisviive.

(3) Vähennä ristikkäisiä* häiriöitä signaalilinjojen välillä:
Askelsignaali, jonka nousuaika on Tr kohdassa A, lähetetään liittimeen B johtimen AB kautta.Signaalin viiveaika AB-linjalla on Td.Pisteessä D johtuen signaalin eteenpäinlähetyksestä pisteestä A, signaalin heijastumisesta pisteen B saavuttamisen jälkeen ja AB-linjan viiveestä, Td-ajan jälkeen indusoituu hakupulssisignaali, jonka leveys on Tr.Pisteessä C indusoituu signaalin AB-lähetyksestä ja heijastuksesta johtuen positiivinen pulssisignaali, jonka leveys on kaksi kertaa AB-linjan signaalin viiveaika eli 2Td.Tämä on signaalien välinen ristihäiriö.Häiriösignaalin intensiteetti on suhteessa signaalin di/at-arvoon pisteessä C ja viivojen väliseen etäisyyteen.Kun kaksi signaalilinjaa eivät ole kovin pitkiä, se, mitä näet AB:llä, on itse asiassa kahden pulssin superpositio.

CMOS-tekniikalla tehdyssä mikro-ohjauksessa on korkea tuloimpedanssi, korkea kohina ja korkea melunsietokyky.Digitaalinen piiri on päällekkäin 100 ~ 200 mv kohinalla, eikä se vaikuta sen toimintaan.Jos kuvan AB-viiva on analoginen signaali, tämä häiriö tulee sietämättömäksi.Esimerkiksi piirilevy on nelikerroksinen levy, joista yksi on laaja-alainen maadoitus tai kaksipuolinen levy, ja kun signaalilinjan kääntöpuoli on laaja-alainen maadoitus, risti* tällaisten signaalien väliset häiriöt vähenevät.Syynä on se, että suuri maa-ala vähentää signaalilinjan ominaisimpedanssia ja signaalin heijastus D-päässä vähenee huomattavasti.Ominainen impedanssi on kääntäen verrannollinen väliaineen dielektrisyysvakion neliöön signaalilinjasta maahan ja verrannollinen väliaineen paksuuden luonnolliseen logaritmiin.Jos AB-linja on analoginen signaali, jotta vältetään digitaalisen piirin signaalilinjan CD-AB häiriöt, AB-linjan alla tulee olla suuri alue ja AB-linjan ja CD-linjan välisen etäisyyden tulee olla suurempi kuin 2 3 kertaa AB-linjan ja maan välinen etäisyys.Se voi olla osittain suojattu, ja maadoitusjohtimet on sijoitettu johtimen vasemmalle ja oikealle puolelle johdon puolelle.

(4) Vähennä virtalähteen melua
Vaikka virtalähde antaa energiaa järjestelmään, se lisää myös meluaan virtalähteeseen.Nollauslinja, keskeytyslinja ja muut piirin mikro-ohjaimen ohjauslinjat ovat herkimpiä ulkoisen kohinan häiriöille.Voimakkaat sähköverkkoon kohdistuvat häiriöt tulevat piiriin virtalähteen kautta.Jopa akkukäyttöisessä järjestelmässä itse akussa on korkeataajuista kohinaa.Analogisen piirin analoginen signaali kestää vielä vähemmän virtalähteen aiheuttamia häiriöitä.

(5) Kiinnitä huomiota painettujen piirilevyjen ja komponenttien suurtaajuusominaisuuksiin
Korkeataajuuksisessa tapauksessa johtimia, läpivientejä, vastuksia, kondensaattoreita ja painetun piirilevyn liittimien hajautettua induktanssia ja kapasitanssia ei voida jättää huomiotta.Kondensaattorin hajautettua induktanssia ei voida jättää huomiotta, eikä induktorin hajautettua kapasitanssia voida jättää huomiotta.Resistanssi tuottaa suurtaajuisen signaalin heijastuksen, ja johdon hajautettu kapasitanssi vaikuttaa asiaan.Kun pituus on suurempi kuin 1/20 kohinataajuuden vastaavasta aallonpituudesta, syntyy antenniefekti ja kohina lähetetään johtimen kautta.

Painetun piirilevyn läpivientireiät aiheuttavat noin 0,6 pf kapasitanssin.
Integroidun piirin pakkausmateriaali itsessään sisältää 2-6pf kondensaattoreita.
Piirilevyllä olevan liittimen hajautettu induktanssi on 520nH.Kaksilinjainen 24-nastainen integroitu piirivarsi tuo 4-18nH hajautetun induktanssin.
Nämä pienet jakeluparametrit ovat mitättömiä tässä matalataajuisten mikrokontrollerijärjestelmien sarjassa;erityistä huomiota on kiinnitettävä nopeisiin järjestelmiin.

(6) Komponenttien asettelun tulisi olla kohtuullisesti ositettu
Komponenttien sijainnin painetulla piirilevyllä tulisi ottaa täysin huomioon antisähkömagneettisten häiriöiden ongelma.Yksi periaatteista on, että komponenttien väliset johdot ovat mahdollisimman lyhyitä.Asettelussa analoginen signaaliosa, nopea digitaalinen piiriosa ja kohinan lähdeosa (kuten releet, suurvirtakytkimet jne.) tulee olla kohtuullisesti erotettu toisistaan ​​signaalin kytkennän minimoimiseksi niiden välillä.

G Käsittele maadoitusjohtoa
Painetulla piirilevyllä voimajohto ja maajohto ovat tärkeimmät.Tärkein menetelmä sähkömagneettisten häiriöiden voittamiseksi on maadoitus.
Kaksoispaneeleissa maadoitusjohdon sijoittelu on erityisen erityinen.Yksipistemaadoituksen avulla virtalähde ja maadoitus liitetään piirilevyyn virtalähteen molemmista päistä.Virtalähteessä on yksi kosketin ja maassa yksi kosketin.Painetulla piirilevyllä on oltava useita paluumaadoitusjohtoja, jotka kerätään paluuvirtalähteen kosketuspisteeseen, joka on ns. yksipistemaadoitus.Niin sanottu analoginen maadoitus, digitaalinen maadoitus ja suuritehoisten laitteiden maadoitus viittaa johdotuksen erottamiseen, ja lopulta kaikki konvergoivat tähän maadoituspisteeseen.Kun kytketään muihin signaaleihin kuin piirilevyihin, käytetään yleensä suojattuja kaapeleita.Korkeataajuisia ja digitaalisia signaaleja varten suojatun kaapelin molemmat päät on maadoitettu.Matalataajuisten analogisten signaalien suojatun kaapelin toinen pää tulee maadoittaa.
Piirit, jotka ovat erittäin herkkiä melulle ja häiriöille tai piirit, jotka ovat erityisen korkeataajuisia, tulee suojata metallikuorella.

(7) Käytä irrotuskondensaattoreita hyvin.
Hyvä suurtaajuinen erotuskondensaattori voi poistaa jopa 1 GHz:n suurtaajuisia komponentteja.Keraamisilla sirukondensaattoreilla tai monikerroksisilla keraamisilla kondensaattoreilla on paremmat korkeataajuiset ominaisuudet.Piirilevyä suunniteltaessa jokaisen integroidun piirin tehon ja maan väliin on lisättävä erotuskondensaattori.Erotuskondensaattorilla on kaksi tehtävää: toisaalta se on integroidun piirin energian varastointikondensaattori, joka tuottaa ja absorboi lataus- ja purkausenergiaa integroidun piirin avaus- ja sulkemishetkellä;toisaalta se ohittaa laitteen suurtaajuisen kohinan.Tyypillisellä 0,1uf:n erotuskondensaattorilla digitaalisissa piireissä on 5nH hajautettu induktanssi ja sen rinnakkaisresonanssitaajuus on noin 7MHz, mikä tarkoittaa, että sillä on parempi erotusvaikutus alle 10MHz:n kohinalle ja parempi erotusvaikutus yli 40MHz:n kohinalle.Melu ei vaikuta juuri lainkaan.

1uf, 10uf kondensaattorit, rinnakkaisresonanssitaajuus on yli 20 MHz, korkeataajuisen kohinan poistovaikutus on parempi.Usein on edullista käyttää 1uf:n tai 10uf:n de-korkeataajuista kondensaattoria, jossa teho tulee piirilevylle, jopa akkukäyttöisissä järjestelmissä.
Joka 10 kappaletta integroituja piirejä on lisättävä lataus- ja purkauskondensaattori tai kutsutaan tallennuskondensaattoriksi, kondensaattorin koko voi olla 10uf.On parasta olla käyttämättä elektrolyyttikondensaattoreita.Elektrolyyttikondensaattorit rullataan kahdella pu-kalvokerroksella.Tämä rullattu rakenne toimii induktanssina korkeilla taajuuksilla.On parasta käyttää sappikondensaattoria tai polykarbonaattikondensaattoria.

Erotuskondensaattorin arvon valinta ei ole tiukka, se voidaan laskea C=1/f:n mukaan;eli 0,1uf 10MHz:lle ja mikro-ohjaimesta koostuvan järjestelmän tapauksessa se voi olla 0,1uf - 0,01uf.

3. Kokemusta melun ja sähkömagneettisten häiriöiden vähentämisestä.
(1) Hidasnopeita siruja voidaan käyttää nopeiden sirujen sijasta.Nopeita siruja käytetään avainpaikoissa.
(2) Vastus voidaan kytkeä sarjaan ohjauspiirin ylä- ja alareunan hyppynopeuden vähentämiseksi.
(3) Yritä tarjota jonkinlainen vaimennus releille jne.
(4) Käytä alintataajuista kelloa, joka täyttää järjestelmävaatimukset.
(5) Kellogeneraattori on mahdollisimman lähellä kelloa käyttävää laitetta.Kvartsikideoskillaattorin kuoren tulee olla maadoitettu.
(6) Sulje kelloalue maadoitusjohdolla ja pidä kellojohto mahdollisimman lyhyenä.
(7) I/O-asemapiirin tulee olla mahdollisimman lähellä piirilevyn reunaa ja antaa sen poistua piirilevyltä mahdollisimman pian.Painetulle levylle tuleva signaali tulee suodattaa, ja myös kohinaalueelta tuleva signaali tulee suodattaa.Samanaikaisesti tulisi käyttää sarjaa päätevastuksia signaalin heijastuksen vähentämiseksi.
(8) MCD:n hyödytön pää tulee kytkeä korkeaan, maadoitettuun tai määrittää lähtöpääksi.Integroidun piirin se pää, joka pitäisi kytkeä virtalähteen maahan, tulee kytkeä siihen, eikä sitä saa jättää kellumaan.
(9) Käytössä olevaa porttipiirin tuloliitintä ei saa jättää kellumaan.Käyttämättömän operaatiovahvistimen positiivinen tuloliitin tulee maadoittaa ja negatiivinen tuloliitin kytkeä lähtöliittimeen.(10) Painetussa levyssä tulisi yrittää käyttää 45-kertaisia ​​juovia 90-kertaisten viivojen sijaan ulkoisen säteilyn ja suurtaajuisten signaalien kytkennän vähentämiseksi.
(11) Painetut levyt on jaettu taajuus- ja virtakytkentäominaisuuksien mukaan, ja kohinakomponenttien ja ei-kohinakomponenttien tulisi olla kauempana toisistaan.
(12) Käytä yksipiste- ja yksipistemaadoitusta yksi- ja kaksipistepaneeleissa.Sähköjohdon ja maajohdon tulee olla mahdollisimman paksut.Jos taloudellisuus on edullinen, käytä monikerroksista korttia vähentääksesi teholähteen ja maan kapasitiivista induktanssia.
(13) Pidä kellon, väylän ja sirun valintasignaalit poissa I/O-linjoista ja liittimistä.
(14) Analogisen jännitteen tulolinjan ja referenssijännitteen liittimen tulee olla mahdollisimman kaukana digitaalipiirin signaalilinjasta, erityisesti kellosta.
(15) A/D-laitteiden osalta digitaalinen ja analoginen osa mieluummin yhdistetään kuin luovutetaan*.
(16) I/O-linjaan nähden kohtisuorassa kellolinjassa on vähemmän häiriöitä kuin rinnakkaisessa I/O-linjassa, ja kellokomponentin nastat ovat kaukana I/O-kaapelista.
(17) Komponenttinapojen tulee olla mahdollisimman lyhyitä ja irrotuskondensaattorin nastojen tulee olla mahdollisimman lyhyitä.
(18) Avaimen linjan tulee olla mahdollisimman paksu, ja suojamaadoitus tulee lisätä molemmille puolille.Suurnopeusradan tulee olla lyhyt ja suora.
(19) Melulle herkät linjat eivät saa olla samansuuntaisia ​​suurvirtaisten ja nopeiden kytkentälinjojen kanssa.
(20) Älä vedä johtoja kvartsikiteen tai meluherkkien laitteiden alle.
(21) Jos signaali on heikko, älä muodosta virtasilmukoita matalataajuisten piirien ympärille.
(22) Älä muodosta silmukkaa millekään signaalille.Jos se on väistämätöntä, tee silmukan alue mahdollisimman pieneksi.
(23) Yksi irrotuskondensaattori integroitua piiriä kohden.Jokaiseen elektrolyyttikondensaattoriin on lisättävä pieni korkeataajuinen ohituskondensaattori.
(24) Käytä suurikapasiteettisia tantaalikondensaattoreita tai juku-kondensaattoreita elektrolyyttikondensaattoreiden sijasta energiaa varastoivien kondensaattoreiden lataamiseen ja purkamiseen.Putkimaisia ​​kondensaattoreita käytettäessä kotelo tulee maadoittaa.

04
PROTEL yleisesti käytetyt pikanäppäimet
Sivu ylös Lähennä niin, että hiiri on keskellä
Sivu alas Loitonna niin, että hiiri on keskellä.
Koti Keskitä hiiren osoittama sijainti
Lopeta päivitys (piirrä uudelleen)
* Vaihda ylä- ja alakerroksen välillä
+ (-) Vaihda kerros kerrokselta: “+” ja “-” ovat vastakkaisessa suunnassa
Q mm (millimetri) ja mil (mil) yksikkökytkin
IM mittaa kahden pisteen välisen etäisyyden
E x Edit X, X on muokkauskohde, koodi on seuraava: (A)=kaari;(C) = komponentti;(F) = täyttö;(P) = tyyny;(N) = verkko;(S) = merkki;(T) = lanka;(V) = kautta;(I) = liitäntäjohto;(G) = täytetty monikulmio.Esimerkiksi kun haluat muokata komponenttia, paina EC, hiiren osoitin tulee näkyviin "kymmenen", napsauta muokataksesi
Muokattuja komponentteja voidaan muokata.
P x Sijoita X, X on sijoittelukohde, koodi on sama kuin yllä.
M x liikkuu X, X on liikkuva kohde, (A), (C), (F), (P), (S), (T), (V), (G) Sama kuin yllä ja (I) = käännä valinta Osa;(O) Kierrä valintaosaa;(M) = Siirrä valintaosaa;(R) = Uudelleenjohdotus.
S x valitse X, X on valittu sisältö, koodi on seuraava: (I)=sisäalue;(O) = ulkoalue;(A) = kaikki;(L) = kaikki kerroksessa;(K) = lukittu osa;(N) = fyysinen verkko;(C) = fyysinen liitäntäjohto;(H) = tyyny määrätyllä aukolla;(G) = tyyny ristikon ulkopuolella.Jos esimerkiksi haluat valita kaikki, paina SA, kaikki grafiikat syttyvät osoittamaan, että ne on valittu, ja voit kopioida, tyhjentää ja siirtää valitut tiedostot.