01
כללים בסיסיים של פריסת רכיבים
1. על פי מודולי מעגלים, ליצור פריסה ומעגלים קשורים המשיגים את אותה פונקציה נקראים מודול.הרכיבים במודול המעגל צריכים לאמץ את העיקרון של ריכוז קרוב, ויש להפריד את המעגל הדיגיטלי והמעגל האנלוגי;
2. לא יורכבו רכיבים או התקנים בטווח של 1.27 מ"מ מחורים שאינם מותקנים כגון חורי מיקום, חורים סטנדרטיים ו-3.5 מ"מ (עבור M2.5) ו-4 מ"מ (עבור M3) של 3.5 מ"מ (עבור M2.5) ו 4 מ"מ (עבור M3) לא יורשה להרכיב רכיבים;
3. הימנע מהצבת חורי דרך מתחת לנגדים המורכבים אופקית, משרנים (פלאג-אין), קבלים אלקטרוליטיים ורכיבים אחרים כדי להימנע מקצר במעברים ובמעטפת הרכיבים לאחר הלחמת גלים;
4. המרחק בין החלק החיצוני של הרכיב לקצה הלוח הוא 5 מ"מ;
5. המרחק בין החלק החיצוני של רפידת רכיב ההרכבה לחלק החיצוני של הרכיב הסמוך גדול מ-2 מ"מ;
6. רכיבי מעטפת מתכת וחלקי מתכת (קופסאות מיגון וכו') לא אמורים לגעת ברכיבים אחרים, ואין להיות קרובים לקווים ורפידות מודפסות.המרחק ביניהם צריך להיות גדול מ-2 מ"מ.גודל חור המיקום, חור התקנת המחבר, החור הסגלגל וחורים מרובעים אחרים בלוח מהצד החיצוני של קצה הלוח גדול מ-3 מ"מ;
7. גופי חימום לא צריכים להיות בקרבת חוטים ואלמנטים רגישים לחום;אלמנטי חימום גבוהים צריכים להיות מופצים באופן שווה;
8. יש לסדר את שקע החשמל מסביב ללוח המודפס ככל האפשר, ולסדר את שקע החשמל ואת מסוף הפס המחובר אליו באותו צד.יש להקדיש תשומת לב מיוחדת לא לארגן שקעי חשמל ומחברי ריתוך אחרים בין המחברים כדי להקל על הריתוך של שקעים ומחברים אלה, כמו גם את העיצוב והקשירה של כבלי חשמל.יש לשקול את מרווח הסידור של שקעי חשמל ומחברי ריתוך כדי להקל על החיבור והניתוק של תקעי החשמל;
9. סידור רכיבים נוספים:
כל רכיבי ה-IC מיושרים בצד אחד, והקוטביות של הרכיבים הקוטביים מסומנת בבירור.לא ניתן לסמן את הקוטביות של אותו לוח מודפס ביותר משני כיוונים.כאשר מופיעים שני כיוונים, שני הכיוונים מאונכים זה לזה;
10. החיווט על פני הלוח צריך להיות צפוף וצפוף.כאשר הפרש הצפיפות גדול מדי, יש למלא אותו בנייר נחושת רשת, והרשת צריכה להיות גדולה מ-8 מיל (או 0.2 מ"מ);
11. לא אמורים להיות חורים דרך על רפידות SMD כדי למנוע אובדן של משחת הלחמה ולגרום להלחמה כוזבת של הרכיבים.קווי אות חשובים אינם מורשים לעבור בין פיני השקע;
12. התיקון מיושר בצד אחד, כיוון התו זהה, וכיוון האריזה זהה;
13. ככל האפשר, ההתקנים המקוטבים צריכים להיות עקביים עם כיוון סימון הקוטביות על אותו לוח.

כללי חיווט רכיבים

1. צייר את אזור החיווט בתוך 1 מ"מ מקצה לוח ה-PCB ובתוך 1 מ"מ סביב חור ההרכבה, חיווט אסור;
2. קו החשמל צריך להיות רחב ככל האפשר ולא צריך להיות פחות מ-18mil;רוחב קו האות לא צריך להיות פחות מ-12 מיל;קווי הקלט והפלט של המעבד לא צריכים להיות פחות מ-10mil (או 8mil);המרווח בין השורות לא צריך להיות פחות מ-10 מיל;
3. ה-via הרגיל הוא לא פחות מ-30mil;
4. כפול בשורה: כרית 60 מיל, צמצם של 40 מיל;
התנגדות 1/4W: 51*55mil (0805 mount mount);כאשר ב-line, הרפידה היא 62mil והצמצם הוא 42mil;
קיבול אינסופי: 51*55mil (0805 משטח mount);כאשר בשורה, הרפידה היא 50 מיל, והצמצם הוא 28 מיל;
5. שימו לב שקו החשמל וקו ההארקה צריכים להיות רדיאליים ככל האפשר, ואסור לקו האות להיות בלולאה.

03
כיצד לשפר את יכולת האנטי-הפרעות ותאימות אלקטרומגנטית?
כיצד לשפר את יכולת האנטי-הפרעות ותאימות אלקטרומגנטית בעת פיתוח מוצרים אלקטרוניים עם מעבדים?

1. על המערכות הבאות לשים לב במיוחד להפרעות אנטי אלקטרומגנטיות:
(1) מערכת שבה תדר השעון של המיקרו-בקר גבוה במיוחד ומחזור האוטובוס מהיר במיוחד.
(2) המערכת מכילה מעגלי הנעה בעלי הספק גבוה וזרם גבוה, כגון ממסרים המייצרים ניצוצות, מתגי זרם גבוה וכו'.
(3) מערכת המכילה מעגל אות אנלוגי חלש ומעגל המרה A/D בעל דיוק גבוה.

2. נקוט באמצעים הבאים כדי להגביר את יכולת ההפרעות האנטי-אלקטרומגנטיות של המערכת:
(1) בחר מיקרו-בקר עם תדר נמוך:
בחירה במיקרו-בקר עם תדר שעון חיצוני נמוך יכולה להפחית ביעילות את הרעש ולשפר את יכולת האנטי-הפרעות של המערכת.עבור גלי ריבוע וגלי סינוס מאותו תדר, רכיבי התדר הגבוה בגל הריבוע הם הרבה יותר מזה שבגל הסינוס.למרות שהמשרעת של רכיב התדר הגבוה של הגל הריבועי קטנה מהגל הבסיסי, ככל שהתדר גבוה יותר, כך קל יותר לפלוט אותו כמקור רעש.הרעש בתדר גבוה המשפיע ביותר שנוצר על ידי המיקרו-בקר הוא בערך פי 3 מתדר השעון.

(2) הפחת עיוות בהעברת האות
מיקרו-בקרים מיוצרים בעיקר באמצעות טכנולוגיית CMOS במהירות גבוהה.זרם הכניסה הסטטי של מסוף כניסת האות הוא כ-1mA, קיבול הקלט הוא כ-10PF, ועכבת הכניסה גבוהה למדי.למסוף הפלט של מעגל ה-CMOS המהיר יש יכולת עומס ניכרת, כלומר, ערך פלט גדול יחסית.החוט הארוך מוביל למסוף הכניסה עם עכבת כניסה גבוהה למדי, בעיית ההשתקפות היא חמורה מאוד, היא תגרום לעיוות האות ולהגברת רעש המערכת.כאשר Tpd>Tr, זה הופך לבעיה בקו תמסורת, ויש לקחת בחשבון בעיות כמו השתקפות אות והתאמת עכבה.

זמן ההשהיה של האות על הלוח המודפס קשור לעכבה האופיינית של ההובלה, הקשורה לקבוע הדיאלקטרי של חומר המעגל המודפס.ניתן לשקול באופן גס שמהירות השידור של האות על מובילי הלוח המודפסים היא בערך 1/3 עד 1/2 ממהירות האור.ה-Tr (זמן השהיה סטנדרטי) של רכיבי הטלפון הלוגיים הנפוצים במערכת המורכבת ממיקרו-בקר הוא בין 3 ל-18 ns.

בלוח המעגלים המודפס, האות עובר דרך נגד של 7W ומוביל באורך 25 ס"מ, וזמן ההשהיה על הקו הוא בערך בין 4~20ns.במילים אחרות, ככל שעובר האות קצר יותר במעגל המודפס, כך טוב יותר, והארוך ביותר לא יעלה על 25 ס"מ.ומספר ה-vias צריך להיות קטן ככל האפשר, רצוי לא יותר משניים.
כאשר זמן העלייה של האות מהיר יותר מזמן השהיית האות, יש לעבד אותו בהתאם לאלקטרוניקה מהירה.בשלב זה, יש לשקול את התאמת העכבה של קו ההולכה.עבור העברת האות בין הבלוקים המשולבים במעגל מודפס, יש להימנע מהמצב של Td>Trd.ככל שהמעגל המודפס גדול יותר, כך מהירות המערכת לא יכולה להיות מהירה יותר.
השתמש במסקנות הבאות כדי לסכם כלל של עיצוב מעגלים מודפסים:
האות מועבר על הלוח המודפס, וזמן ההשהיה שלו לא צריך להיות גדול מזמן ההשהיה הנומינלי של המכשיר שבו נעשה שימוש.

(3) הפחת את ההפרעות הצולבות* בין קווי האות:
אות צעד עם זמן עלייה של Tr בנקודה A מועבר למסוף B דרך מוביל AB.זמן ההשהיה של האות בקו AB הוא Td.בנקודה D, עקב השידור קדימה של האות מנקודה A, השתקפות האות לאחר הגעה לנקודה B וההשהיה של קו AB, יושרה אות פולס עמוד ברוחב Tr לאחר זמן Td.בנקודה C, עקב השידור וההשתקפות של האות על AB, מושרה אות דופק חיובי ברוחב של פי שניים מזמן ההשהיה של האות בקו AB, כלומר 2Td.זוהי ההפרעה הצולבת בין האותות.עוצמת אות ההפרעה קשורה ל-di/at של האות בנקודה C ולמרחק בין הקווים.כאשר שני קווי האות אינם ארוכים במיוחד, מה שאתה רואה ב-AB הוא למעשה סופרפוזיציה של שני פולסים.

למיקרו-בקר המיוצר על ידי טכנולוגיית CMOS יש עכבת כניסה גבוהה, רעש גבוה וסובלנות גבוהה לרעשים.המעגל הדיגיטלי מושפע עם רעש של 100~200mv ואינו משפיע על פעולתו.אם קו AB באיור הוא אות אנלוגי, הפרעה זו הופכת לבלתי נסבלת.לדוגמה, המעגל המודפס הוא לוח ארבע שכבות, שאחת מהן היא הארקה בשטח גדול, או לוח דו צדדי, וכאשר הצד ההפוך של קו האות הוא הארקה בשטח גדול, הצלב* הפרעות בין אותות כאלה תופחת.הסיבה היא שהשטח הגדול של הקרקע מפחית את העכבה האופיינית של קו האות, והשתקפות האות בקצה D מופחתת מאוד.העכבה האופיינית היא ביחס הפוך לריבוע הקבוע הדיאלקטרי של המדיום מקו האות לאדמה, ופרופורציונלי ללוגריתם הטבעי של עובי המדיום.אם קו AB הוא אות אנלוגי, כדי למנוע הפרעה של קו האות של המעגל הדיגיטלי CD ל-AB, צריך להיות שטח גדול מתחת לקו AB, והמרחק בין קו AB לקו CD צריך להיות גדול מ-2 עד פי 3 מהמרחק בין קו AB לקרקע.זה יכול להיות מסוכך חלקית, וחוטי הארקה ממוקמים בצד שמאל וימין של העופרת בצד עם העופרת.

(4) הפחת את הרעש מאספקת החשמל
בעוד שספק הכוח מספק אנרגיה למערכת, הוא גם מוסיף את הרעש שלו לספק הכוח.קו האיפוס, קו הפסיק וקווי הבקרה האחרים של המיקרו-בקר במעגל רגישים ביותר להפרעות מרעש חיצוני.הפרעות חזקות ברשת החשמל נכנסות למעגל דרך ספק הכוח.אפילו במערכת המופעלת על ידי סוללה, לסוללה עצמה יש רעש בתדר גבוה.האות האנלוגי במעגל האנלוגי מסוגל אפילו פחות לעמוד בהפרעות מאספקת החשמל.

(5) שימו לב למאפייני התדר הגבוה של לוחות ורכיבים מודפסים
במקרה של תדר גבוה, לא ניתן להתעלם מהלידים, דרך, נגדים, קבלים ומההשראות והקיבול המבוזרים של המחברים במעגל המודפס.אי אפשר להתעלם מההשראות המפוזרת של הקבל, ולא ניתן להתעלם מהקיבול המבוזר של המשרן.ההתנגדות מייצרת את השתקפות האות בתדר גבוה, והקיבול המבוזר של המוליך ישחק תפקיד.כאשר האורך גדול מ-1/20 מאורך הגל המתאים של תדר הרעש, נוצר אפקט אנטנה, והרעש נפלט דרך המוליך.

חורי המעבר של המעגל המודפס גורמים לקיבול של כ-0.6 pf.
חומר האריזה של מעגל משולב עצמו מציג קבלים של 2~6pf.
למחבר בלוח מעגלים יש השראות מבוזרת של 520nH.שיפוד מעגלים משולב כפול ב-24 פינים מציג השראות מבוזרת של 4~18nH.
פרמטרי הפצה קטנים אלו זניחים בשורה זו של מערכות מיקרו-בקר בתדר נמוך;יש להקדיש תשומת לב מיוחדת למערכות מהירות.

(6) הפריסה של הרכיבים צריכה להיות מחולקת באופן סביר
המיקום של הרכיבים על המעגל המודפס צריך לשקול באופן מלא את הבעיה של הפרעות אנטי אלקטרומגנטיות.אחד העקרונות הוא שהלידים בין הרכיבים צריכים להיות קצרים ככל האפשר.בפריסה, יש להפריד באופן סביר את חלק האות האנלוגי, חלק המעגל הדיגיטלי המהיר וחלק מקור הרעש (כגון ממסרים, מתגי זרם גבוה וכו') כדי למזער את צימוד האות ביניהם.

G טפל בחוט ההארקה
במעגל המודפס, קו החשמל וקו ההארקה הם החשובים ביותר.השיטה החשובה ביותר להתגבר על הפרעות אלקטרומגנטיות היא לאדמה.
עבור לוחות כפולים, פריסת חוטי ההארקה מיוחדת במיוחד.באמצעות הארקה חד נקודתית, ספק הכוח והארקה מחוברים ללוח המעגלים המודפסים משני קצוות ספק הכוח.לספק הכוח יש מגע אחד ולאדמה יש מגע אחד.על המעגל המודפס, חייבים להיות חוטי הארקה חוזרים מרובים, שייאספו על נקודת המגע של ספק הכוח החוזר, שהיא מה שנקרא הארקה נקודתית אחת.מה שנקרא הארקה אנלוגית, אדמה דיגיטלית ופיצול קרקע של מכשיר בעל הספק גבוה מתייחס להפרדה של חיווט, ולבסוף כולם מתכנסים לנקודת הארקה זו.בעת חיבור לאותות שאינם לוחות מעגלים מודפסים, משתמשים בדרך כלל בכבלים ממוגנים.עבור אותות בתדר גבוה ודיגיטלי, שני קצוות הכבל הממוגן מוארקים.קצה אחד של הכבל הממוגן עבור אותות אנלוגיים בתדר נמוך צריך להיות מוארק.
מעגלים רגישים מאוד לרעש והפרעות או מעגלים שהם רעש בתדר גבוה במיוחד צריכים להיות מסוככים בכיסוי מתכתי.

(7) השתמש היטב בקבלי ניתוק.
קבל טוב לניתוק תדר גבוה יכול להסיר רכיבים בתדר גבוה עד 1GHZ.קבלים של שבבים קרמיים או קבלים קרמיים רב שכבתיים הם בעלי מאפיינים טובים יותר בתדר גבוה.בעת תכנון לוח מעגלים מודפס, יש להוסיף קבל ניתוק בין ההספק והארקה של כל מעגל משולב.לקבל הניתוק שתי תפקידים: מצד אחד, זהו קבל אגירת האנרגיה של המעגל המשולב, המספק וסופג את אנרגיית הטעינה והפריקה ברגע הפתיחה והסגירה של המעגל המשולב;מצד שני, הוא עוקף את הרעש בתדר גבוה של המכשיר.קבל הניתוק הטיפוסי של 0.1uf במעגלים דיגיטליים הוא בעל השראות מבוזרת של 5nH, ותדר התהודה המקבילית שלו הוא בערך 7MHz, מה שאומר שיש לו אפקט ניתוק טוב יותר עבור רעש מתחת ל-10MHz, ויש לו אפקט ניתוק טוב יותר עבור רעש מעל 40MHz.לרעש אין כמעט השפעה.

קבלים 1uf, 10uf, תדר התהודה המקבילה הוא מעל 20MHz, ההשפעה של הסרת רעשים בתדר גבוה טובה יותר.לרוב, יתרון להשתמש בקבלים של 1uf או 10uf בתדר גבוה שבו הכוח נכנס ללוח המודפס, אפילו עבור מערכות המופעלות על ידי סוללות.
כל 10 חלקים של מעגלים משולבים צריכים להוסיף קבל טעינה ופריקה, או שנקרא קבל אחסון, גודל הקבל יכול להיות 10uf.עדיף לא להשתמש בקבלים אלקטרוליטיים.קבלים אלקטרוליטיים מגולגלים עם שתי שכבות של סרט pu.מבנה מגולגל זה פועל כשראות בתדרים גבוהים.עדיף להשתמש בקבל מרה או בקבל פוליקרבונט.

בחירת ערך קבל הניתוק אינה קפדנית, ניתן לחשב אותו לפי C=1/f;כלומר, 0.1uf עבור 10MHz, ועבור מערכת המורכבת ממיקרו-בקר, זה יכול להיות בין 0.1uf ל-0.01uf.

3. ניסיון מסוים בהפחתת רעשים והפרעות אלקטרומגנטיות.
(1) ניתן להשתמש בשבבים במהירות נמוכה במקום בשבבים במהירות גבוהה.שבבים מהירים משמשים במקומות מפתח.
(2) ניתן לחבר נגד בטור כדי להפחית את קצב הזינוק של הקצוות העליונים והתחתונים של מעגל הבקרה.
(3) נסו לספק צורה כלשהי של שיכוך עבור ממסרים וכו'.
(4) השתמש בשעון בתדר הנמוך ביותר העונה על דרישות המערכת.
(5) מחולל השעון קרוב ככל האפשר למכשיר המשתמש בשעון.המעטפת של מתנד הקריסטל קוורץ צריכה להיות מוארקת.
(6) סגרו את אזור השעון עם חוט הארקה והשאירו את חוט השעון קצר ככל האפשר.
(7) מעגל כונן ה-I/O צריך להיות קרוב ככל האפשר לקצה הלוח המודפס, ולתת לו לעזוב את הלוח המודפס בהקדם האפשרי.יש לסנן את האות הנכנס ללוח המודפס, ולסנן גם את האות מהאזור בעל הרעש הגבוה.במקביל, יש להשתמש בסדרה של נגדים מסוף כדי להפחית את השתקפות האות.
(8) הקצה חסר התועלת של MCD צריך להיות מחובר ל-high, או מוארק, או להגדיר כקצה הפלט.יש לחבר אליו את קצה המעגל המשולב שאמור להיות מחובר להארקה של ספק הכוח, ואין להשאירו צף.
(9) אין להשאיר את מסוף הכניסה של מעגל השער שאינו בשימוש צף.מסוף הכניסה החיובי של המגבר התפעולי שאינו בשימוש צריך להיות מוארק, ואת מסוף הכניסה השלילי צריך להיות מחובר למסוף המוצא.(10) על הלוח המודפס לנסות להשתמש בקווים פי 45 במקום קווים של פי 90 כדי להפחית את הפליטה החיצונית והצימוד של אותות בתדר גבוה.
(11) הלוחות המודפסים מחולקים לפי מאפייני מיתוג התדר והזרם, ורכיבי הרעש והרכיבים שאינם רעש צריכים להיות רחוקים יותר זה מזה.
(12) השתמש במתח חד-נקודתי ובהארקה חד-נקודתית עבור לוחות בודדים וכפולים.קו החשמל וקו ההארקה צריכים להיות עבים ככל האפשר.אם הכלכלה משתלמת, השתמש בלוח רב שכבתי כדי להפחית את השראות הקיבולית של ספק הכוח והארקה.
(13) הרחק את אותות בחירת השעון, האוטובוס והשבב מקווי קלט/פלט ומחברים.
(14) קו הכניסה למתח האנלוגי ומסוף מתח הייחוס צריכים להיות רחוקים ככל האפשר מקו האות של המעגל הדיגיטלי, במיוחד מהשעון.
(15) עבור מכשירי A/D, החלק הדיגיטלי והחלק האנלוגי מעדיפים להיות מאוחדים מאשר להימסר*.
(16) לקו השעון הניצב לקו ה-I/O יש פחות הפרעות מקו ה-I/O המקביל, ופיני רכיב השעון רחוקים מכבל ה-I/O.
(17) פיני הרכיב צריכים להיות קצרים ככל האפשר, ופיני קבלי הניתוק צריכים להיות קצרים ככל האפשר.
(18) קו המפתח צריך להיות עבה ככל האפשר, ויש להוסיף קרקע מגן משני הצדדים.הקו המהיר צריך להיות קצר וישר.
(19) קווים רגישים לרעש אינם צריכים להיות מקבילים לקווי מיתוג בעלי זרם גבוה ובמהירות גבוהה.
(20) אין לנתב חוטים מתחת לקריסטל הקוורץ או מתחת למכשירים רגישים לרעש.
(21) עבור מעגלי אות חלשים, אל תיצור לולאות זרם סביב מעגלים בתדר נמוך.
(22) אין ליצור לולאה עבור שום אות.אם זה בלתי נמנע, הפוך את שטח הלולאה קטן ככל האפשר.
(23) קבל ניתוק אחד לכל מעגל משולב.יש להוסיף קבל עוקף קטן בתדר גבוה לכל קבל אלקטרוליטי.
(24) השתמש בקבלי טנטלום בעלי קיבולת גדולה או בקבלי juku במקום קבלים אלקטרוליטיים כדי לטעון ולפרוק קבלים לאחסון אנרגיה.בעת שימוש בקבלים צינוריים, המארז צריך להיות מוארק.

04
מקשי קיצור נפוצים של PROTEL
עמוד למעלה התקרב עם העכבר כמרכז
עמוד למטה התרחק עם העכבר כמרכז.
בית מרכז את המיקום שמצביע על ידי העכבר
סיום רענון (ציור מחדש)
* מעבר בין השכבה העליונה והתחתונה
+ (-) החלף שכבה אחר שכבה: "+" ו-"-" נמצאים בכיוון ההפוך
מתג יחידות Q מ"מ (מילימטר) ומיל (מיל).
IM מודד את המרחק בין שתי נקודות
E x Edit X, X הוא יעד העריכה, הקוד הוא כדלקמן: (A)=arc;(ג)=רכיב;(ו)=מילוי;(P)=pad;(N)=רשת;(S)=תו ;(T) = חוט;(V) = דרך;(ט) = קו מקשר;(ז) = מצולע מלא.לדוגמה, כאשר אתה רוצה לערוך רכיב, לחץ על EC, מצביע העכבר יופיע "עשר", לחץ כדי לערוך
ניתן לערוך את הרכיבים הערוכים.
P x מקום X, X הוא יעד המיקום, הקוד זהה לעיל.
M x זז X, X הוא המטרה הנעה, (A), (C), (F), (P), (S), (T), (V), (G) כמו לעיל, ו-(I) = בחירה להעיף חלק;(O) סובב את חלק הבחירה;(M) = הזז את חלק הבחירה;(R) = חיווט מחדש.
S x בחר X, X הוא התוכן הנבחר, הקוד הוא כדלקמן: (I)=אזור פנימי;(O)=שטח חיצוני;(א)=הכל;(L)=הכל על השכבה;(K)=חלק נעול;(N) = רשת פיזית;(ג) = קו חיבור פיזי;(H) = כרית עם צמצם שצוין;(ז) = כרית מחוץ לרשת.לדוגמה, כאשר אתה רוצה לבחור הכל, לחץ על SA, כל הגרפיקה נדלקת כדי לציין שהם נבחרו, ותוכל להעתיק, לנקות ולהזיז את הקבצים שנבחרו.