01
Grunnleggende regler for komponentoppsett
1. I henhold til kretsmoduler, for å lage layout og relaterte kretser som oppnår samme funksjon kalles en modul.Komponentene i kretsmodulen bør ta i bruk prinsippet om nærliggende konsentrasjon, og den digitale kretsen og den analoge kretsen skal skilles;
2. Ingen komponenter eller enheter skal monteres innenfor 1,27 mm fra ikke-monteringshull, slik som posisjoneringshull, standardhull og 3,5 mm (for M2,5) og 4 mm (for M3) på 3,5 mm (for M2,5) og 4 mm (for M3) skal ikke tillates å montere komponenter;
3. Unngå å plassere gjennomgangshull under de horisontalt monterte motstandene, induktorer (plug-ins), elektrolytiske kondensatorer og andre komponenter for å unngå kortslutning av viaene og komponentskallet etter bølgelodding;
4. Avstanden mellom utsiden av komponenten og kanten av brettet er 5 mm;
5. Avstanden mellom utsiden av monteringskomponenten og utsiden av den tilstøtende mellomliggende komponenten er større enn 2 mm;
6. Metallskallkomponenter og metalldeler (skjermingsbokser osv.) bør ikke berøre andre komponenter, og bør ikke være i nærheten av trykte linjer og puter.Avstanden mellom dem bør være større enn 2 mm.Størrelsen på posisjoneringshullet, festemonteringshullet, ovale hull og andre firkantede hull i brettet fra utsiden av brettkanten er større enn 3 mm;
7. Varmeelementer bør ikke være i umiddelbar nærhet av ledninger og varmefølsomme elementer;høyvarmeelementer skal være jevnt fordelt;
8. Stikkontakten skal plasseres rundt kortet så langt det er mulig, og stikkontakten og samleskinneterminalen som er koblet til den, skal plasseres på samme side.Spesiell oppmerksomhet bør utvises for ikke å arrangere stikkontakter og andre sveisekoblinger mellom kontaktene for å lette sveisingen av disse stikkontaktene og kontaktene, samt utforming og sammenkobling av strømkabler.Arrangementsavstanden mellom stikkontakter og sveisekoblinger bør vurderes for å lette til- og frakobling av strømplugger;
9. Arrangement av andre komponenter:
Alle IC-komponenter er justert på den ene siden, og polariteten til de polare komponentene er tydelig merket.Polariteten til samme trykte tavle kan ikke markeres i mer enn to retninger.Når to retninger vises, er de to retningene vinkelrett på hverandre;
10. Ledningene på brettoverflaten skal være tette og tette.Når tetthetsforskjellen er for stor, skal den fylles med kobberfolie, og rutenettet skal være større enn 8 mil (eller 0,2 mm);
11. Det skal ikke være gjennomgående hull på SMD-putene for å unngå tap av loddepasta og forårsake falsk lodding av komponentene.Viktige signallinjer tillates ikke å passere mellom stikkontaktpinnene;
12. Plasteret er justert på den ene siden, tegnretningen er den samme, og innpakningsretningen er den samme;
13. Så langt det er mulig, bør de polariserte enhetene være i samsvar med retningen for polaritetsmarkering på samme tavle.
Regler for komponentledninger
1. Tegn ledningsområdet innen 1 mm fra kanten av PCB-kortet og innenfor 1 mm rundt monteringshullet, ledninger er forbudt;
2. Kraftledningen bør være så bred som mulig og bør ikke være mindre enn 18 mil;signallinjebredden skal ikke være mindre enn 12 mil;CPU-inn- og utgangslinjene skal ikke være mindre enn 10mil (eller 8mil);linjeavstanden skal ikke være mindre enn 10 mil;
3. Normal via er ikke mindre enn 30mil;
4. Dobbel in-line: 60mil pad, 40mil blenderåpning;
1/4W motstand: 51*55mil (0805 overflatemontering);når in-line er puten 62mil og blenderåpningen er 42mil;
Uendelig kapasitans: 51*55mil (0805 overflatemontering);når in-line er puten 50mil, og blenderåpningen er 28mil;
5. Vær oppmerksom på at kraftledningen og jordledningen skal være så radial som mulig, og signalledningen må ikke sløyfes.
03
Hvordan forbedre anti-interferens evne og elektromagnetisk kompatibilitet?
Hvordan forbedre anti-interferensevnen og elektromagnetisk kompatibilitet når man utvikler elektroniske produkter med prosessorer?
1. Følgende systemer bør være spesielt oppmerksomme på anti-elektromagnetisk interferens:
(1) Et system der mikrokontrollerens klokkefrekvens er ekstremt høy og busssyklusen er ekstremt rask.
(2) Systemet inneholder drivkretser med høy effekt, høystrøm, slik som gnistproduserende releer, høystrømsbrytere, etc.
(3) Et system som inneholder en svak analog signalkrets og en høypresisjon A/D-konverteringskrets.
2. Ta følgende tiltak for å øke systemets anti-elektromagnetiske interferensevne:
(1) Velg en mikrokontroller med lav frekvens:
Å velge en mikrokontroller med lav ekstern klokkefrekvens kan effektivt redusere støy og forbedre systemets anti-interferensevne.For firkantbølger og sinusbølger med samme frekvens er høyfrekvente komponentene i firkantbølgen mye mer enn i sinusbølgen.Selv om amplituden til den høyfrekvente komponenten til firkantbølgen er mindre enn grunnbølgen, jo høyere frekvensen er, jo lettere er den å sende ut som støykilde.Den mest innflytelsesrike høyfrekvente støyen generert av mikrokontrolleren er omtrent 3 ganger klokkefrekvensen.
(2) Reduser forvrengning i signaloverføring
Mikrokontrollere er hovedsakelig produsert ved hjelp av høyhastighets CMOS-teknologi.Den statiske inngangsstrømmen til signalinngangsterminalen er omtrent 1mA, inngangskapasitansen er omtrent 10PF, og inngangsimpedansen er ganske høy.Utgangsterminalen til høyhastighets CMOS-kretsen har en betydelig belastningskapasitet, det vil si en relativt stor utgangsverdi.Den lange ledningen fører til inngangsterminalen med ganske høy inngangsimpedans, refleksjonsproblemet er veldig alvorlig, det vil forårsake signalforvrengning og øke systemstøy.Når Tpd>Tr blir det et overføringslinjeproblem, og problemer som signalrefleksjon og impedanstilpasning må vurderes.
Forsinkelsestiden til signalet på det trykte kortet er relatert til den karakteristiske impedansen til ledningen, som er relatert til den dielektriske konstanten til kretskortmaterialet.Det kan grovt betraktes at overføringshastigheten til signalet på printkortledningene er omtrent 1/3 til 1/2 av lyshastigheten.Tr (standard forsinkelsestid) for de vanlig brukte logiske telefonkomponentene i et system som består av en mikrokontroller er mellom 3 og 18 ns.
På det trykte kretskortet går signalet gjennom en 7W motstand og en 25 cm lang ledning, og forsinkelsestiden på linjen er omtrent mellom 4~20ns.Med andre ord, jo kortere signalledningen på den trykte kretsen er, jo bedre, og den lengste bør ikke overstige 25 cm.Og antallet viaer bør være så lite som mulig, helst ikke mer enn to.
Når signalets stigetid er raskere enn signalforsinkelsestiden, må den behandles i henhold til rask elektronikk.På dette tidspunktet bør impedanstilpasningen til overføringslinjen vurderes.For signaloverføring mellom de integrerte blokkene på et trykt kretskort bør situasjonen med Td>Trd unngås.Jo større kretskortet er, desto høyere kan ikke systemhastigheten være.
Bruk følgende konklusjoner for å oppsummere en regel for design av trykte kretskort:
Signalet overføres på det trykte kortet, og forsinkelsestiden bør ikke være større enn den nominelle forsinkelsestiden til enheten som brukes.
(3) Reduser kryss* interferens mellom signallinjer:
Et trinnsignal med en stigetid på Tr i punkt A sendes til terminal B gjennom ledning AB.Forsinkelsestiden for signalet på AB-linjen er Td.Ved punkt D, på grunn av foroversendingen av signalet fra punkt A, signalrefleksjonen etter å ha nådd punkt B og forsinkelsen til AB-linjen, vil et sidepulssignal med bredden Tr bli indusert etter Td-tiden.Ved punkt C, på grunn av overføring og refleksjon av signalet på AB, induseres et positivt pulssignal med en bredde på to ganger forsinkelsestiden til signalet på AB-linjen, det vil si 2Td.Dette er kryssinterferensen mellom signaler.Intensiteten til interferenssignalet er relatert til di/at til signalet i punkt C og avstanden mellom linjene.Når de to signallinjene ikke er veldig lange, er det du ser på AB faktisk superposisjonen av to pulser.
Mikrokontrollen laget av CMOS-teknologi har høy inngangsimpedans, høy støy og høy støytoleranse.Den digitale kretsen er overlagret med 100~200mv støy og påvirker ikke driften.Hvis AB-linjen i figuren er et analogt signal, blir denne interferensen utålelig.For eksempel er det trykte kretskortet et firelagskort, hvorav ett er en jording med stort område, eller et dobbeltsidig kort, og når baksiden av signallinjen er en jording med stort område, krysset* interferens mellom slike signaler vil reduseres.Årsaken er at det store arealet av bakken reduserer den karakteristiske impedansen til signallinjen, og refleksjonen av signalet i D-enden reduseres kraftig.Den karakteristiske impedansen er omvendt proporsjonal med kvadratet på den dielektriske konstanten til mediet fra signallinjen til bakken, og proporsjonal med den naturlige logaritmen til mediets tykkelse.Hvis AB-linjen er et analogt signal, bør det være et stort område under AB-linjen for å unngå interferens fra den digitale kretssignallinjen CD til AB, og avstanden mellom AB-linjen og CD-linjen bør være større enn 2 til 3 ganger avstanden mellom AB-linjen og bakken.Den kan være delvis skjermet, og jordledninger plasseres på venstre og høyre side av ledningen på siden med ledningen.
(4) Reduser støy fra strømforsyningen
Mens strømforsyningen gir energi til systemet, legger den også støyen til strømforsyningen.Tilbakestillingslinjen, avbruddslinjen og andre kontrolllinjer til mikrokontrolleren i kretsen er mest utsatt for forstyrrelser fra ekstern støy.Sterk interferens på strømnettet kommer inn i kretsen gjennom strømforsyningen.Selv i et batteridrevet system har selve batteriet høyfrekvent støy.Det analoge signalet i den analoge kretsen er enda mindre i stand til å motstå forstyrrelsen fra strømforsyningen.
(5) Vær oppmerksom på høyfrekvensegenskapene til trykte ledningskort og komponenter
Ved høyfrekvens kan ikke ledningene, viaene, motstandene, kondensatorene og den distribuerte induktansen og kapasitansen til kontaktene på kretskortet ignoreres.Den distribuerte induktansen til kondensatoren kan ikke ignoreres, og den distribuerte kapasitansen til induktoren kan ikke ignoreres.Motstanden produserer refleksjon av høyfrekvente signal, og den distribuerte kapasitansen til ledningen vil spille en rolle.Når lengden er større enn 1/20 av den tilsvarende bølgelengden til støyfrekvensen, produseres en antenneeffekt, og støyen sendes ut gjennom ledningen.
Via-hullene på det trykte kretskortet forårsaker ca. 0,6 pf kapasitans.
Emballasjematerialet til en integrert krets selv introduserer 2~6pf kondensatorer.
En kontakt på et kretskort har en distribuert induktans på 520nH.Et dual-in-line 24-pinners integrert kretsspyd introduserer 4~18nH distribuert induktans.
Disse små distribusjonsparametrene er ubetydelige i denne linjen med lavfrekvente mikrokontrollersystemer;spesiell oppmerksomhet må rettes mot høyhastighetssystemer.
(6) Utformingen av komponenter bør være rimelig oppdelt
Plasseringen av komponentene på kretskortet bør fullt ut vurdere problemet med anti-elektromagnetisk interferens.Et av prinsippene er at ledningene mellom komponentene skal være så korte som mulig.I oppsettet bør den analoge signaldelen, den høyhastighets digitale kretsdelen og støykildedelen (som releer, høystrømsbrytere osv.) være rimelig atskilt for å minimere signalkoblingen mellom dem.
G Håndter jordledningen
På kretskortet er kraftledningen og jordledningen de viktigste.Den viktigste metoden for å overvinne elektromagnetisk interferens er jording.
For doble paneler er jordledningsoppsettet spesielt spesielt.Gjennom bruk av enkeltpunktjording kobles strømforsyningen og jordingen til kretskortet fra begge ender av strømforsyningen.Strømforsyningen har én kontakt og bakken har én kontakt.På kretskortet må det være flere returjordledninger, som samles på kontaktpunktet til returstrømforsyningen, som er den såkalte enkeltpunktjordingen.Den såkalte analoge jordings-, digitaljordings- og jorddelingen med høy effekt refererer til separasjonen av ledninger, og til slutt konvergerer alle til dette jordingspunktet.Ved tilkobling med andre signaler enn kretskort brukes vanligvis skjermede kabler.For høyfrekvente og digitale signaler er begge ender av den skjermede kabelen jordet.Den ene enden av den skjermede kabelen for lavfrekvente analoge signaler bør jordes.
Kretser som er svært følsomme for støy og forstyrrelser eller kretser som er spesielt høyfrekvent støy bør skjermes med et metalldeksel.
(7) Bruk avkoblingskondensatorer godt.
En god høyfrekvent avkoblingskondensator kan fjerne høyfrekvente komponenter så høye som 1GHZ.Keramiske brikkekondensatorer eller flerlags keramiske kondensatorer har bedre høyfrekvente egenskaper.Når du designer et trykt kretskort, må det legges til en avkoblingskondensator mellom strøm og jord til hver integrerte krets.Avkoblingskondensatoren har to funksjoner: på den ene siden er det energilagringskondensatoren til den integrerte kretsen, som gir og absorberer lade- og utladingsenergien i øyeblikket for åpning og lukking av den integrerte kretsen;på den annen side omgår den høyfrekvente støyen til enheten.Den typiske avkoblingskondensatoren på 0,1uf i digitale kretser har 5nH distribuert induktans, og dens parallelle resonansfrekvens er omtrent 7MHz, noe som betyr at den har en bedre avkoblingseffekt for støy under 10MHz, og den har en bedre avkoblingseffekt for støy over 40MHz.Støy har nesten ingen effekt.
1uf, 10uf kondensatorer, den parallelle resonansfrekvensen er over 20MHz, effekten av å fjerne høyfrekvent støy er bedre.Det er ofte fordelaktig å bruke en 1uf eller 10uf de-høyfrekvent kondensator der strømmen kommer inn på printkortet, selv for batteridrevne systemer.
Hver 10. integrerte krets må legge til en ladnings- og utladningskondensator, eller kalt en lagringskondensator, størrelsen på kondensatoren kan være 10uf.Det er best å ikke bruke elektrolytiske kondensatorer.Elektrolytiske kondensatorer er rullet opp med to lag pu-film.Denne sammenrullede strukturen fungerer som en induktans ved høye frekvenser.Det er best å bruke en gallekondensator eller en polykarbonatkondensator.
Valget av avkoblingskondensatorverdien er ikke strengt, den kan beregnes i henhold til C=1/f;det vil si 0,1uf for 10MHz, og for et system som består av en mikrokontroller, kan det være mellom 0,1uf og 0,01uf.
3. Noe erfaring med å redusere støy og elektromagnetisk interferens.
(1) Lavhastighetsbrikker kan brukes i stedet for høyhastighetsbrikker.Høyhastighetsbrikker brukes på viktige steder.
(2) En motstand kan kobles i serie for å redusere hopphastigheten til øvre og nedre kant av kontrollkretsen.
(3) Prøv å gi en eller annen form for demping for releer, etc.
(4) Bruk den laveste frekvensklokken som oppfyller systemkravene.
(5) Klokkegeneratoren er så nær enheten som bruker klokken som mulig.Skallet til kvartskrystalloscillatoren skal være jordet.
(6) Omslutt klokkeområdet med en jordledning og hold klokkeledningen så kort som mulig.
(7) I/O-drivkretsen bør være så nær kanten av kortet som mulig, og la det forlate kortet så snart som mulig.Signalet som kommer inn på det trykte kortet bør filtreres, og signalet fra området med høy støy bør også filtreres.Samtidig bør en rekke terminalmotstander brukes for å redusere signalrefleksjon.
(8) Den ubrukelige enden av MCD bør kobles til høy, eller jordet, eller definert som utgangsenden.Enden av den integrerte kretsen som skal kobles til strømforsyningens jord, skal kobles til den, og den skal ikke stå flytende.
(9) Inngangsterminalen til portkretsen som ikke er i bruk skal ikke stå flytende.Den positive inngangsterminalen til den ubrukte operasjonsforsterkeren skal være jordet, og den negative inngangsterminalen skal kobles til utgangsterminalen.(10) Den trykte tavlen bør prøve å bruke 45-dobbelte linjer i stedet for 90-foldige linjer for å redusere ekstern emisjon og kobling av høyfrekvente signaler.
(11) De trykte tavlene er oppdelt i henhold til frekvens- og strømbryterkarakteristikk, og støykomponentene og ikke-støykomponentene bør være lenger fra hverandre.
(12) Bruk enkeltpunkts strøm og enkeltpunktjording for enkelt- og doble paneler.Kraftledningen og jordledningen skal være så tykke som mulig.Hvis økonomien er overkommelig, bruk et flerlagskort for å redusere den kapasitive induktansen til strømforsyningen og jord.
(13) Hold klokke-, buss- og brikkevalgsignalene unna I/O-linjer og kontakter.
(14) Den analoge spenningsinngangslinjen og referansespenningsterminalen bør være så langt unna som mulig fra den digitale kretssignallinjen, spesielt klokken.
(15) For A/D-enheter vil den digitale delen og den analoge delen heller forenes enn overlevert*.
(16) Klokkelinjen vinkelrett på I/O-linjen har mindre interferens enn den parallelle I/O-linjen, og klokkekomponentpinnene er langt unna I/O-kabelen.
(17) Komponentpinnene skal være så korte som mulig, og avkoblingskondensatorpinnene skal være så korte som mulig.
(18) Nøkkellinjen bør være så tykk som mulig, og beskyttende grunn bør legges til på begge sider.Høyhastighetslinjen skal være kort og rett.
(19) Linjer som er følsomme for støy, bør ikke være parallelle med høystrøms, høyhastighets koblingslinjer.
(20) Ikke før ledninger under kvartskrystallen eller under støyfølsomme enheter.
(21) For svake signalkretser, ikke lag strømsløyfer rundt lavfrekvente kretser.
(22) Ikke lag en sløyfe for noe signal.Hvis det er uunngåelig, gjør løkkeområdet så lite som mulig.
(23) Én avkoblingskondensator per integrert krets.En liten høyfrekvent bypass-kondensator må legges til hver elektrolytkondensator.
(24) Bruk tantalkondensatorer eller juku-kondensatorer med stor kapasitet i stedet for elektrolytiske kondensatorer for å lade og utlade energilagringskondensatorer.Ved bruk av rørformede kondensatorer bør kabinettet være jordet.
04
PROTEL ofte brukte hurtigtaster
Page Up Zoom inn med musen i midten
Page Down Zoom ut med musen i midten.
Hjem Sentrer posisjonen pekt av musen
Avslutt oppdatering (tegning på nytt)
* Bytt mellom topp- og bunnlag
+ (-) Bytt lag for lag: "+" og "-" er i motsatt retning
Q mm (millimeter) og mil (mil) enhetsbryter
IM måler avstanden mellom to punkter
E x Rediger X, X er redigeringsmålet, koden er som følger: (A)=bue;(C)=komponent;(F)=fyll;(P) = pute;(N)=nettverk;(S)=tegn ;(T) = ledning;(V) = via;(I) = forbindelseslinje;(G) = fylt polygon.For eksempel, når du vil redigere en komponent, trykk EC, musepekeren vil vises "ti", klikk for å redigere
De redigerte komponentene kan redigeres.
P x Plasser X, X er plasseringsmålet, koden er den samme som ovenfor.
M x beveger seg X, X er det bevegelige målet, (A), (C), (F), (P), (S), (T), (V), (G) Samme som ovenfor, og (I) = flip valg Del;(O) Roter valgdelen;(M) = Flytt utvalgsdelen;(R) = Omkobling.
S x velg X, X er det valgte innholdet, koden er som følger: (I)=internt område;(O) = ytre område;(A)=alle;(L)=alle på laget;(K)=låst del;(N) = fysisk nettverk;(C) = fysisk tilkoblingslinje;(H) = pute med spesifisert blenderåpning;(G) = pute utenfor rutenettet.For eksempel, når du vil velge alle, trykk SA, all grafikken lyser for å indikere at de er valgt, og du kan kopiere, slette og flytte de valgte filene.