01
A komponensek elrendezésének alapszabályai
1. Az áramköri modulok szerint az elrendezést és a kapcsolódó áramköröket, amelyek ugyanazt a funkciót teljesítik, modulnak nevezzük.Az áramköri modul összetevőinek a közeli koncentráció elvét kell alkalmazniuk, és a digitális áramkört és az analóg áramkört el kell választani egymástól;
2. Semmilyen alkatrészt vagy eszközt nem szabad felszerelni a nem rögzítő furatok 1,27 mm-es körzetében, például pozicionáló furatok, szabványos furatok, valamint 3,5 mm-es (M2,5 esetén) és 4 mm-es (M3 esetén) 3,5 mm-es (M2,5 esetén) és 4 mm (M3 esetén) nem megengedett az alkatrészek felszereléséhez;
3. Kerülje az átmenő lyukak elhelyezését a vízszintesen szerelt ellenállások, induktorok (dugók), elektrolit kondenzátorok és egyéb alkatrészek alá, hogy elkerülje a hullámforrasztás utáni rövidzárlatot az átmenőkben és az alkatrészhéjban;
4. Az alkatrész külseje és a tábla széle közötti távolság 5 mm;
5. A rögzítőelem-párna külseje és a szomszédos közbeiktatott alkatrész külseje közötti távolság nagyobb, mint 2 mm;
6. A fémhéjalkotók és fémrészek (árnyékolódobozok stb.) ne érjenek hozzá más alkatrészekhez, és ne legyenek nyomtatott vonalak és párnák közelében.A köztük lévő távolságnak 2 mm-nél nagyobbnak kell lennie.A pozicionáló lyuk, a rögzítőelem beszerelési nyílása, az ovális furat és más négyzet alakú lyukak mérete a táblában a tábla szélének kívülről nagyobb, mint 3 mm;
7. A fűtőelemek nem lehetnek vezetékek és hőérzékeny elemek közvetlen közelében;a magas fűtőelemeket egyenletesen kell elosztani;
8. A hálózati csatlakozóaljzatot lehetőség szerint a nyomtatott tábla körül kell elhelyezni, a konnektort és a hozzá kapcsolódó gyűjtősín terminált pedig ugyanazon az oldalon kell elhelyezni.Különös figyelmet kell fordítani arra, hogy ne helyezzenek el hálózati aljzatokat és egyéb hegesztő csatlakozókat a csatlakozók között, hogy megkönnyítsék ezen aljzatok és csatlakozók hegesztését, valamint a tápkábelek tervezését és rögzítését.Figyelembe kell venni az elektromos csatlakozóaljzatok és a hegesztőcsatlakozók elrendezésének távolságát, hogy megkönnyítse a hálózati csatlakozódugó be- és kihúzását;
9. Egyéb alkatrészek elrendezése:
Az összes IC komponens az egyik oldalon van elrendezve, és a poláris komponensek polaritása jól látható.Ugyanazon nyomtatott tábla polaritása nem jelölhető több mint két irányban.Ha két irány jelenik meg, a két irány merőleges egymásra;
10. A tábla felületén lévő vezetékeknek sűrűnek és sűrűnek kell lenniük.Ha a sűrűségkülönbség túl nagy, akkor hálós rézfóliával kell kitölteni, és a rácsnak nagyobbnak kell lennie, mint 8 mil (vagy 0,2 mm);
11. A forrasztópaszta elvesztésének és az alkatrészek hamis forrasztásának elkerülése érdekében nem lehetnek átmenő lyukak az SMD betéteken.Fontos jelvezetékek nem haladhatnak át az aljzat érintkezői között;
12. A folt az egyik oldalon van igazítva, a karakter iránya és a csomagolás iránya azonos;
13. A polarizált eszközöknek lehetőség szerint összhangban kell lenniük az ugyanazon a táblán lévő polaritásjelölés irányával.

Alkatrészek huzalozási szabályai

1. Rajzolja meg a vezetékezési területet a nyomtatott áramköri lap szélétől 1 mm-en belül, és 1 mm-en belül a rögzítési lyuk körül, huzalozás tilos;
2. Az elektromos vezetéknek a lehető legszélesebbnek kell lennie, és nem lehet kevesebb 18 milnél;a jelvezeték szélessége nem lehet kevesebb 12 milnél;a CPU bemeneti és kimeneti vonala nem lehet kevesebb 10 milnél (vagy 8 milnél);a sortávolság nem lehet kevesebb 10 milnél;
3. A normál via nem kevesebb, mint 30mil;
4. Dual in-line: 60mil pad, 40mil rekesz;
1/4W ellenállás: 51*55mil (0805 felületre szerelhető);soros állapotban a pad 62mil és a rekesznyílás 42mil;
Végtelen kapacitás: 51*55mil (0805 felületre szerelhető);soros állapotban a pad 50 mil, a rekesznyílás pedig 28 mil;
5. Vegye figyelembe, hogy a tápvezeték és a földvezeték a lehető legsugárirányúbb legyen, és a jelvezetéket nem szabad hurkolni.

03
Hogyan javítható az interferencia elleni képesség és az elektromágneses kompatibilitás?
Hogyan javítható az interferencia elleni képesség és az elektromágneses kompatibilitás processzoros elektronikai termékek fejlesztése során?

1. A következő rendszereknek különös figyelmet kell fordítaniuk az anti-elektromágneses interferenciára:
(1) Olyan rendszer, amelyben a mikrokontroller órajel-frekvenciája rendkívül magas, és a buszciklus rendkívül gyors.
(2) A rendszer nagy teljesítményű, nagyáramú meghajtó áramköröket tartalmaz, mint például szikraképző relék, nagyáramú kapcsolók stb.
(3) Gyenge analóg jeláramkört és nagy pontosságú A/D átalakító áramkört tartalmazó rendszer.

2. Tegye meg a következő intézkedéseket a rendszer elektromágneses interferencia elleni képességének növelése érdekében:
(1) Válasszon alacsony frekvenciájú mikrokontrollert:
Alacsony külső órajel-frekvenciájú mikrokontroller választása hatékonyan csökkentheti a zajt és javíthatja a rendszer interferencia-ellenes képességét.Az azonos frekvenciájú négyszöghullámok és szinuszhullámok esetében a négyszöghullám magas frekvenciájú összetevői sokkal többek, mint a szinuszos hullámokban.Bár a négyszöghullám nagyfrekvenciás komponensének amplitúdója kisebb, mint az alaphullámé, minél nagyobb a frekvencia, annál könnyebb zajforrásként kibocsátani.A mikrokontroller által generált legnagyobb hatású nagyfrekvenciás zaj körülbelül háromszorosa az órajel frekvenciájának.

(2) Csökkentse a torzítást a jelátvitelben
A mikrokontrollereket főként nagy sebességű CMOS technológiával gyártják.A jelbemeneti terminál statikus bemeneti árama körülbelül 1 mA, a bemeneti kapacitás körülbelül 10 PF, és a bemeneti impedancia meglehetősen magas.A nagysebességű CMOS áramkör kimeneti kapcsa jelentős teherbírással, azaz viszonylag nagy kimeneti értékkel rendelkezik.A hosszú vezeték meglehetősen nagy bemeneti impedanciával vezet a bemeneti kapocshoz, a visszaverődési probléma nagyon komoly, jeltorzulást okoz, és növeli a rendszerzajt.Ha Tpd>Tr, az átviteli vonali problémává válik, és figyelembe kell venni az olyan problémákat, mint a jelvisszaverődés és az impedancia illesztés.

A nyomtatott kártyán lévő jel késleltetési ideje a vezeték karakterisztikus impedanciájával függ össze, amely a nyomtatott áramköri lap anyagának dielektromos állandójához kapcsolódik.Nagyjából úgy tekinthetjük, hogy a nyomtatott kártya vezetékeken a jel átviteli sebessége körülbelül a fénysebesség 1/3-1/2-e.Az általánosan használt logikai telefon komponensek Tr (standard késleltetési ideje) egy mikrokontrollerből álló rendszerben 3 és 18 ns között van.

A nyomtatott áramköri lapon a jel egy 7 W-os ellenálláson és egy 25 cm hosszú vezetéken halad át, a vonal késleltetési ideje pedig nagyjából 4-20 ns között van.Más szóval, minél rövidebb a jelvezeték a nyomtatott áramkörön, annál jobb, és a leghosszabb nem haladhatja meg a 25 cm-t.A via-k száma pedig a lehető legkisebb legyen, lehetőleg legfeljebb kettő.
Ha a jel felfutási ideje gyorsabb, mint a jel késleltetési ideje, akkor azt a gyors elektronika szerint kell feldolgozni.Ekkor figyelembe kell venni az átviteli vonal impedancia illesztését.A nyomtatott áramköri lapon lévő integrált blokkok közötti jelátvitelnél kerülni kell a Td>Trd helyzetet.Minél nagyobb a nyomtatott áramkör, annál nagyobb a rendszer sebessége.
Használja a következő következtetéseket a nyomtatott áramköri kártya tervezési szabályának összefoglalásához:
A jel továbbítása a nyomtatott kártyán történik, késleltetési ideje nem lehet nagyobb, mint a használt eszköz névleges késleltetési ideje.

(3) Csökkentse a jelvonalak közötti kereszt* interferenciát:
Az A pontban Tr felfutási idejű lépésjelet továbbítanak a B kivezetésre az AB vezetéken keresztül.Az AB vonalon a jel késleltetési ideje Td.A D pontban az A pontból érkező jel előre továbbítása, a B pont elérése utáni jelvisszaverődés és az AB vonal késleltetése miatt Td idő után Tr szélességű oldalimpulzus jel indukálódik.A C pontban a jel AB-n történő átvitele és visszaverődése miatt pozitív impulzusjel indukálódik, amelynek szélessége kétszerese az AB vonalon lévő jel késleltetési idejének, azaz 2Td.Ez a jelek közötti kereszt-interferencia.Az interferenciajel intenzitása összefügg a jel di/at értékével a C pontban és a vonalak távolságával.Ha a két jelvonal nem túl hosszú, az AB-n látható valójában két impulzus szuperpozíciója.

A CMOS technológiával készült mikrovezérlés nagy bemeneti impedanciával, magas zajszinttel és nagy zajtűréssel rendelkezik.A digitális áramkör 100-200 mv zajjal van felszerelve, és nincs hatással a működésére.Ha az ábrán az AB vonal analóg jel, akkor ez az interferencia elviselhetetlenné válik.Például a nyomtatott áramköri kártya egy négyrétegű kártya, amelyek közül az egyik egy nagy felületű földelés, vagy egy kétoldalas kártya, és ha a jelvezeték hátoldala egy nagy területű föld, a kereszt* az ilyen jelek közötti interferencia csökken.Ennek az az oka, hogy a talaj nagy területe csökkenti a jelvezeték jellemző impedanciáját, és a jel visszaverődése a D végén jelentősen csökken.A karakterisztikus impedancia fordítottan arányos a közeg dielektromos állandójának négyzetével a jelvezetéktől a talajig, és arányos a közeg vastagságának természetes logaritmusával.Ha az AB vonal analóg jel, a digitális áramkör CD és AB jelvonalának interferenciájának elkerülése érdekében az AB vonal alatt nagy területnek kell lennie, és az AB vonal és a CD vonal közötti távolságnak 2-nél nagyobbnak kell lennie. az AB vonal és a talaj közötti távolság háromszorosára.Részlegesen árnyékolható, a földelő vezetékek a vezeték bal és jobb oldalán vannak elhelyezve a vezetékkel ellátott oldalon.

(4) Csökkentse a tápegységből származó zajt
Míg a tápegység energiával látja el a rendszert, a zajt is hozzáadja a tápegységhez.Az áramkörben lévő mikrokontroller reset vonala, megszakítási vonala és egyéb vezérlővonalai a leginkább érzékenyek a külső zaj okozta interferenciára.Az elektromos hálózat erős zavarása a tápegységen keresztül jut be az áramkörbe.Maga az akkumulátor még akkumulátoros rendszerben is magas frekvenciájú zajjal rendelkezik.Az analóg áramkörben lévő analóg jel még kevésbé képes ellenállni a tápegység interferenciájának.

(5) Ügyeljen a nyomtatott huzalozási lapok és alkatrészek nagyfrekvenciás jellemzőire
Nagy frekvencia esetén nem hagyható figyelmen kívül a nyomtatott áramköri lapon található vezetékek, átmenők, ellenállások, kondenzátorok, valamint a csatlakozók elosztott induktivitása és kapacitása.A kondenzátor elosztott induktivitását nem lehet figyelmen kívül hagyni, és az induktor elosztott kapacitását sem.Az ellenállás a nagyfrekvenciás jel visszaverődését idézi elő, és a vezeték elosztott kapacitása játszik szerepet.Ha a hossza nagyobb, mint a zajfrekvencia megfelelő hullámhosszának 1/20-a, antennaeffektus jön létre, és a zajt a vezetéken keresztül bocsátják ki.

A nyomtatott áramköri lap átmenő furatai körülbelül 0,6 pf kapacitást okoznak.
Maga az integrált áramkör csomagolóanyaga 2-6 pf-es kondenzátorokat tartalmaz.
Az áramköri lapon lévő csatlakozók elosztott induktivitása 520 nH.A kétsoros, 24 tűs integrált áramköri nyárs 4-18nH elosztott induktivitást biztosít.
Ezek a kis eloszlási paraméterek elhanyagolhatóak az alacsony frekvenciájú mikrokontroller rendszerek e sorában;különös figyelmet kell fordítani a nagy sebességű rendszerekre.

(6) Az összetevők elrendezését ésszerűen fel kell osztani
A nyomtatott áramköri lapon lévő alkatrészek helyzetének teljes mértékben figyelembe kell vennie az anti-elektromágneses interferencia problémáját.Az egyik alapelv, hogy az alkatrészek közötti vezetékek a lehető legrövidebbek legyenek.Az elrendezésben az analóg jelrészt, a nagy sebességű digitális áramköri részt és a zajforrásrészt (például relék, nagyáramú kapcsolók stb.) ésszerűen el kell különíteni, hogy minimalizáljuk a köztük lévő jelcsatolást.

G Kezelje a földelővezetéket
A nyomtatott áramköri lapon a tápvezeték és a földvezeték a legfontosabb.Az elektromágneses interferencia leküzdésének legfontosabb módja a földelés.
A dupla panelek esetében a földvezeték elrendezése különösen különleges.Az egypontos földelés használatával a tápegység és a földelés a tápegység mindkét végéről csatlakozik a nyomtatott áramköri laphoz.A tápegységnek egy érintkezője, a földnek pedig egy érintkezője van.A nyomtatott áramköri lapon több visszatérő földelő vezetéknek kell lennie, amelyeket a visszatérő tápegység érintkezési pontján kell összegyűjteni, ami az úgynevezett egypontos földelés.Az úgynevezett analóg földelés, a digitális földelés és a nagy teljesítményű eszközök földelése a vezetékek szétválasztására utal, és végül mindegyik ehhez a földelési ponthoz konvergál.A nyomtatott áramköri lapoktól eltérő jelekkel történő csatlakoztatáskor általában árnyékolt kábeleket használnak.Nagyfrekvenciás és digitális jelek esetén az árnyékolt kábel mindkét vége földelve van.Az alacsony frekvenciájú analóg jelek árnyékolt kábelének egyik végét földelni kell.
A zajra és interferenciára nagyon érzékeny, illetve a különösen nagyfrekvenciás zajos áramköröket fémburkolattal kell leárnyékolni.

(7) Jól használja a leválasztó kondenzátorokat.
Egy jó nagyfrekvenciás leválasztó kondenzátor akár 1 GHz-es nagyfrekvenciás alkatrészeket is eltávolíthat.A kerámia chip-kondenzátorok vagy többrétegű kerámiakondenzátorok jobb nagyfrekvenciás jellemzőkkel rendelkeznek.Nyomtatott áramköri lap tervezésénél minden integrált áramkör tápfeszültsége és teste közé leválasztó kondenzátort kell hozzáadni.A leválasztó kondenzátornak két funkciója van: egyrészt az integrált áramkör energiatároló kondenzátora, amely az integrált áramkör nyitásának és zárásának pillanatában biztosítja és elnyeli a töltési és kisütési energiát;másrészt megkerüli a készülék nagyfrekvenciás zaját.A digitális áramkörökben található tipikus 0,1uf-os leválasztó kondenzátor 5nH elosztott induktivitású, párhuzamos rezonanciafrekvenciája pedig kb. 7MHz, ami azt jelenti, hogy 10MHz alatti zaj esetén jobb a szétcsatoló hatása, 40MHz feletti zaj esetén pedig jobb a leválasztó hatása.A zajnak szinte nincs hatása.

1uf, 10uf kondenzátorok, a párhuzamos rezonancia frekvencia 20MHz felett van, a nagyfrekvenciás zaj eltávolításának hatása jobb.Gyakran előnyös 1uf vagy 10uf de-nagyfrekvenciás kondenzátort használni ott, ahol a tápfeszültség belép a nyomtatott kártyába, még akkumulátoros rendszereknél is.
Minden 10 darab integrált áramkörhöz hozzá kell adni egy töltő- és kisütési kondenzátort, vagy úgynevezett tárolókondenzátort, a kondenzátor mérete 10uf lehet.A legjobb, ha nem használ elektrolitkondenzátorokat.Az elektrolit kondenzátorokat két réteg pufóliával feltekerjük.Ez a felcsavart szerkezet induktivitásként működik magas frekvenciákon.A legjobb, ha epekondenzátort vagy polikarbonát kondenzátort használ.

A leválasztó kondenzátor értékének kiválasztása nem szigorú, C=1/f szerint számolható;azaz 0,1uf 10MHz-nél, mikrokontrollerből álló rendszernél pedig 0,1uf és 0,01uf között lehet.

3. Némi tapasztalat a zaj és az elektromágneses interferencia csökkentésében.
(1) A nagy sebességű chipek helyett kis sebességű chipek használhatók.A kulcsfontosságú helyeken nagy sebességű chipeket használnak.
(2) A vezérlőáramkör felső és alsó élének ugrási sebességének csökkentése érdekében sorba lehet kapcsolni egy ellenállást.
(3) Próbáljon valamilyen csillapítást biztosítani a relékhez stb.
(4) Használja a rendszerkövetelményeknek megfelelő legalacsonyabb frekvenciájú órát.
(5) Az óragenerátor a lehető legközelebb van az órát használó eszközhöz.A kvarckristály oszcillátor héját földelni kell.
(6) Zárja le az óra területét egy földelővezetékkel, és tartsa a lehető legrövidebbre az óra vezetékét.
(7) Az I/O meghajtó áramkörnek a lehető legközelebb kell lennie a nyomtatott kártya széléhez, és a lehető leghamarabb hagyja elhagyni a nyomtatott kártyát.Szűrni kell a nyomtatott táblára érkező jelet, és a nagy zajú területről érkező jelet is.Ugyanakkor sorkapocs-ellenállásokat kell használni a jelvisszaverődés csökkentése érdekében.
(8) Az MCD haszontalan végét magasra kell csatlakoztatni, földelni kell, vagy kimeneti végként kell meghatározni.Az integrált áramkörnek azt a végét, amelyet a tápegység földelésére kell kötni, rá kell kötni, és nem szabad lebegni.
(9) A kapuáramkör használaton kívüli bemeneti kapcsa nem hagyható lebegve.A nem használt műveleti erősítő pozitív bemeneti kapcsát földelni kell, a negatív bemeneti kapcsot pedig a kimeneti kapocshoz kell kötni.(10) A nyomtatott táblának meg kell próbálnia 45-szörös vonalakat használni a 90-szeres vonalak helyett, hogy csökkentse a nagyfrekvenciás jelek külső kibocsátását és csatolását.
(11) A nyomtatott kártyák a frekvencia és az áram kapcsolási jellemzői szerint vannak felosztva, és a zajos és nem zajos összetevőknek távolabb kell lenniük egymástól.
(12) Használjon egypontos tápellátást és egypontos földelést az egy- és kétpanelekhez.A tápvezeték és a földvezeték a lehető legvastagabb legyen.Ha a gazdaságosság megfizethető, használjon többrétegű kártyát a tápegység és a föld kapacitív induktivitásának csökkentésére.
(13) Tartsa távol az óra, busz és chip kiválasztási jeleket az I/O vonalaktól és csatlakozóktól.
(14) Az analóg feszültség bemeneti vonalának és a referenciafeszültség kivezetésének a lehető legtávolabb kell lennie a digitális áramkör jelvonalától, különösen az órától.
(15) Az A/D eszközök esetében a digitális és az analóg részt inkább egyesítik, mint átadják*.
(16) Az I/O vonalra merőleges órajel kisebb interferenciát okoz, mint a párhuzamos I/O vonal, és az órakomponens érintkezői messze vannak az I/O kábeltől.
(17) Az alkatrészek tüskéinek a lehető legrövidebbeknek, a leválasztó kondenzátor érintkezőknek pedig a lehető legrövidebbeknek kell lenniük.
(18) A kulcsvonalnak a lehető legvastagabbnak kell lennie, és mindkét oldalon védőföldelést kell adni.A nagysebességű vonalnak rövidnek és egyenesnek kell lennie.
(19) A zajra érzékeny vonalak nem lehetnek párhuzamosak a nagyáramú, nagy sebességű kapcsolóvezetékekkel.
(20) Ne vezesse a vezetékeket a kvarckristály vagy a zajérzékeny eszközök alá.
(21) Gyenge jelű áramkörök esetén ne alakítson ki áramhurkokat az alacsony frekvenciájú áramkörök körül.
(22) Ne alakítson ki hurkot semmilyen jel számára.Ha ez elkerülhetetlen, a hurok területét a lehető legkisebbre kell csökkenteni.
(23) Integrált áramkörönként egy leválasztó kondenzátor.Minden elektrolitkondenzátorhoz egy kis nagyfrekvenciás bypass kondenzátort kell hozzáadni.
(24) Használjon nagy kapacitású tantál kondenzátorokat vagy juku kondenzátorokat elektrolit kondenzátorok helyett energiatároló kondenzátorok töltésére és kisütésére.Csőkondenzátorok használatakor a házat földelni kell.

04
PROTEL gyakran használt gyorsbillentyűk
Page Up Nagyítson az egérrel a közepén
Page Down Kicsinyítés úgy, hogy az egér legyen középen.
Kezdőlap Az egérrel mutatott pozíció középpontja
Frissítés befejezése (újrarajzolás)
* Váltás a felső és az alsó réteg között
+ (-) Váltás rétegenként: a „+” és a „-” ellentétes irányú
Q mm (milliméter) és mil (mil) egységkapcsoló
Az IM két pont közötti távolságot méri
E x Szerkesztés X, X a szerkesztési cél, a kód a következő: (A)=ív;(C) = komponens;(F)=kitöltés;(P)=párna;(N) = hálózat;(S)=karakter ;(T) = huzal;(V) = via;(I) = összekötő vezeték;(G) = kitöltött sokszög.Például, ha egy összetevőt szeretne szerkeszteni, nyomja meg az EC gombot, az egérmutató „tíz”-ként jelenik meg, kattintson a szerkesztéshez
A szerkesztett komponensek szerkeszthetők.
P x Helyezze el X, X az elhelyezési cél, a kód ugyanaz, mint fent.
M x X-et mozgat, X a mozgó célpont, (A), (C), (F), (P), (S), (T), (V), (G) Ugyanaz, mint fent, és (I) = kiválasztás rész átfordítása;(O) Forgassa el a kiválasztási részt;(M) = A kijelölési rész mozgatása;(R) = Újrahuzalozás.
S x válassza ki az X-et, X a kiválasztott tartalom, a kód a következő: (I)=belső terület;(O) = külső terület;(A)=minden;(L)=minden a rétegen;(K)=zárt rész;(N) = fizikai hálózat;(C) = fizikai csatlakozóvezeték;(H) = meghatározott rekesznyílású betét;(G) = pad a rácson kívül.Például, ha az összeset ki szeretné jelölni, nyomja meg az SA billentyűt, az összes grafika kigyullad, jelezve, hogy kiválasztották, és másolhatja, törölheti és áthelyezheti a kiválasztott fájlokat.