01
Bileşen yerleşiminin temel kuralları
1. Devre modüllerine göre, aynı işlevi gören düzen ve ilgili devreleri oluşturan elemanlara modül denir. Devre modülündeki bileşenler yakın konsantrasyon ilkesini benimsemeli ve dijital devre ile analog devre birbirinden ayrılmalıdır;
2. Konumlandırma delikleri, standart delikler ve 3,5 mm (M2.5 için) ve 4 mm (M3 için) gibi montaj dışı deliklerin 1,27 mm yakınına hiçbir bileşen veya cihaz monte edilmemelidir; 3,5 mm (M2.5 için) ve 4 mm (M3 için) bileşenlerin monte edilmesine izin verilmemelidir;
3. Dalga lehimlemeden sonra via'ların ve bileşen kabuğunun kısa devre yapmasını önlemek için yatay olarak monte edilmiş dirençlerin, indüktörlerin (fişlerin), elektrolitik kapasitörlerin ve diğer bileşenlerin altına via delikleri yerleştirmekten kaçının;
4. Bileşenin dış kenarı ile levhanın kenarı arasındaki mesafe 5mm'dir;
5. Montaj bileşeni pedinin dış yüzeyi ile bitişik ara bileşenin dış yüzeyi arasındaki mesafe 2 mm'den büyüktür;
6. Metal gövde bileşenleri ve metal parçalar (koruyucu kutular vb.) diğer bileşenlere temas etmemeli ve baskılı çizgilere ve pedlere yakın olmamalıdır. Aralarındaki mesafe 2 mm'den fazla olmalıdır. Levha kenarının dışından itibaren levhadaki konumlandırma deliği, bağlantı elemanı takma deliği, oval delik ve diğer kare deliklerin boyutu 3 mm'den fazla olmalıdır;
7. Isıtma elemanları, tellere ve ısıya duyarlı elemanlara yakın mesafede olmamalı; yüksek ısıya sahip elemanlar eşit şekilde dağıtılmalıdır;
8. Güç soketi, baskılı devre kartının mümkün olduğunca etrafına yerleştirilmeli ve güç soketi ile ona bağlı bara terminali aynı tarafta olmalıdır. Güç soketlerinin ve diğer kaynak konnektörlerinin, bu soketlerin ve konnektörlerin kaynaklanmasını kolaylaştırmak için konnektörler arasına yerleştirilmemesine ve güç kablolarının tasarımına ve bağlanmasına özellikle dikkat edilmelidir. Güç soketlerinin ve kaynak konnektörlerinin yerleşim aralığı, güç fişlerinin takılıp çıkarılmasını kolaylaştıracak şekilde düşünülmelidir;
9. Diğer bileşenlerin düzenlenmesi:
Tüm IC bileşenleri tek bir tarafta hizalanmış ve kutup bileşenlerinin polaritesi açıkça işaretlenmiştir. Aynı baskılı devre kartının polaritesi ikiden fazla yönde işaretlenemez. İki yön göründüğünde, bu iki yön birbirine diktir;
10. Kart yüzeyindeki kablolama sıkı ve yoğun olmalıdır. Yoğunluk farkı çok büyükse, tel örgü bakır folyo ile doldurulmalı ve ızgara kalınlığı 8 milden (veya 0,2 mm'den) büyük olmalıdır;
11. Lehim pastasının kaybolmasını ve bileşenlerin yanlış lehimlenmesini önlemek için SMD pedlerde delik bulunmamalıdır. Önemli sinyal hatlarının soket pinleri arasından geçmesine izin verilmemelidir;
12. Yama bir tarafa hizalanmış, karakter yönü aynı ve paketleme yönü aynıdır;
13. Polarize cihazlar mümkün olduğunca aynı kart üzerindeki polarite işaretleme yönüne uygun olmalıdır.

Bileşen kablolama kuralları

1. Kablolama alanını PCB kartının kenarından 1 mm ve montaj deliğinin etrafından 1 mm mesafeye kadar çizin, kablolama yasaktır;
2. Güç hattı mümkün olduğunca geniş olmalı ve 18 milden az olmamalıdır; sinyal hattı genişliği 12 milden az olmamalıdır; CPU giriş ve çıkış hatları 10 milden (veya 8 milden) az olmamalıdır; hat aralığı 10 milden az olmamalıdır;
3. Normal geçiş mesafesi 30mil'den az olmamalıdır;
4. Çift sıralı: 60mil ped, 40mil açıklık;
1/4W direnç: 51*55mil (0805 yüzey montajı); hat içi olduğunda, ped 62mil ve açıklık 42mil'dir;
Sonsuz kapasitans: 51*55mil (0805 yüzey montajı); hat içi olduğunda, ped 50mil ve açıklık 28mil'dir;
5. Elektrik hattı ile toprak hattının mümkün olduğunca radyal olmasına, sinyal hattının ise döngüye girmemesine dikkat edilmelidir.

03
Anti-parazit yeteneği ve elektromanyetik uyumluluk nasıl geliştirilir?
İşlemcili elektronik ürünler geliştirirken anti-parazit yeteneği ve elektromanyetik uyumluluk nasıl artırılabilir?

1. Aşağıdaki sistemlerde elektromanyetik girişime karşı özel dikkat gösterilmelidir:
(1) Mikrodenetleyici saat frekansının son derece yüksek ve veri yolu çevriminin son derece hızlı olduğu bir sistem.
(2) Sistem, kıvılcım üreten röleler, yüksek akım anahtarları vb. gibi yüksek güçlü, yüksek akımlı tahrik devreleri içerir.
(3) Zayıf bir analog sinyal devresi ve yüksek hassasiyetli bir A/D dönüşüm devresi içeren bir sistem.

2. Sistemin elektromanyetik girişim önleme kabiliyetini artırmak için aşağıdaki önlemleri alın:
(1) Düşük frekanslı bir mikrodenetleyici seçin:
Düşük harici saat frekansına sahip bir mikrodenetleyici seçmek, gürültüyü etkili bir şekilde azaltabilir ve sistemin parazit önleme yeteneğini artırabilir. Aynı frekanstaki kare dalgalar ve sinüs dalgaları için, kare dalgadaki yüksek frekanslı bileşenler sinüs dalgasındakinden çok daha fazladır. Kare dalganın yüksek frekanslı bileşeninin genliği temel dalgadan daha küçük olsa da, frekans ne kadar yüksekse, gürültü kaynağı olarak yayılması o kadar kolay olur. Mikrodenetleyici tarafından üretilen en etkili yüksek frekanslı gürültü, saat frekansının yaklaşık 3 katıdır.

(2) Sinyal iletimindeki bozulmayı azaltın
Mikrodenetleyiciler çoğunlukla yüksek hızlı CMOS teknolojisi kullanılarak üretilir. Sinyal giriş terminalinin statik giriş akımı yaklaşık 1 mA, giriş kapasitansı yaklaşık 10 PF ve giriş empedansı oldukça yüksektir. Yüksek hızlı CMOS devresinin çıkış terminali önemli bir yük kapasitesine, yani nispeten büyük bir çıkış değerine sahiptir. Giriş terminaline giden uzun kablo, oldukça yüksek giriş empedansına sahip olduğundan yansıma sorunu çok ciddidir; sinyal bozulmasına ve sistem gürültüsünün artmasına neden olur. Tpd>Tr olduğunda, bu bir iletim hattı sorunu haline gelir ve sinyal yansıması ve empedans uyumu gibi sorunlar dikkate alınmalıdır.

Baskılı devre kartındaki sinyalin gecikme süresi, baskılı devre kartı malzemesinin dielektrik sabitine bağlı olan iletkenin karakteristik empedansıyla ilişkilidir. Baskılı devre kartı iletkenlerindeki sinyal iletim hızının, ışık hızının yaklaşık 1/3 ila 1/2'si olduğu kabaca düşünülebilir. Mikrodenetleyiciden oluşan bir sistemde yaygın olarak kullanılan mantık telefon bileşenlerinin Tr (standart gecikme süresi) değeri 3 ila 18 ns arasındadır.

Baskılı devre kartında, sinyal 7 W'lık bir direnç ve 25 cm uzunluğunda bir kablodan geçer ve hattaki gecikme süresi yaklaşık 4 ila 20 ns arasındadır. Başka bir deyişle, baskılı devredeki sinyal kablosu ne kadar kısa olursa o kadar iyidir ve en uzunu 25 cm'yi geçmemelidir. Ayrıca, geçiş noktalarının sayısı mümkün olduğunca az, tercihen ikiden fazla olmamalıdır.
Sinyalin yükselme süresi, sinyal gecikme süresinden daha hızlı olduğunda, hızlı elektroniğe uygun olarak işlenmesi gerekir. Bu noktada, iletim hattının empedans uyumu dikkate alınmalıdır. Baskılı devre kartı üzerindeki entegre bloklar arasındaki sinyal iletiminde, Td>Trd durumundan kaçınılmalıdır. Baskılı devre kartı ne kadar büyükse, sistem hızı o kadar yüksek olamaz.
Baskılı devre kartı tasarımının bir kuralını özetlemek için aşağıdaki sonuçları kullanın:
Sinyal baskılı devre kartına iletilir ve gecikme süresi kullanılan cihazın nominal gecikme süresinden büyük olmamalıdır.

(3) Sinyal hatları arasındaki çapraz* paraziti azaltın:
A noktasında Tr yükselme süreli bir adım sinyali, AB ucu aracılığıyla B terminaline iletilir. AB hattındaki sinyalin gecikme süresi Td'dir. D noktasında, A noktasından sinyalin ileri iletimi, B noktasına ulaştıktan sonraki sinyal yansıması ve AB hattının gecikmesi nedeniyle, Td süresinden sonra Tr genişliğinde bir sayfa darbe sinyali indüklenecektir. C noktasında, sinyalin AB üzerinde iletilmesi ve yansıması nedeniyle, AB hattındaki sinyalin gecikme süresinin iki katı genişliğinde, yani 2Td genişliğinde bir pozitif darbe sinyali indüklenir. Bu, sinyaller arasındaki çapraz girişimdir. Girişim sinyalinin yoğunluğu, C noktasındaki sinyalin di/at'si ve çizgiler arasındaki mesafe ile ilgilidir. İki sinyal çizgisi çok uzun olmadığında, AB üzerinde gördüğünüz şey aslında iki darbenin üst üste gelmesidir.

CMOS teknolojisiyle üretilen mikrokontrolcü, yüksek giriş empedansına, yüksek gürültüye ve yüksek gürültü toleransına sahiptir. Dijital devre, 100~200 mV gürültü ile üst üste bindirilmiş olup, çalışmasını etkilemez. Şekildeki AB hattı analog bir sinyal ise, bu girişim tahammül edilemez hale gelir. Örneğin, baskılı devre kartı, biri geniş alanlı topraklama olan dört katmanlı bir kart veya çift taraflı bir karttır ve sinyal hattının arka tarafı geniş alanlı topraklama olduğunda, bu sinyaller arasındaki çapraz girişim azalacaktır. Bunun nedeni, geniş alanlı topraklamanın sinyal hattının karakteristik empedansını azaltması ve sinyalin D ucundaki yansımasının büyük ölçüde azalmasıdır. Karakteristik empedans, sinyal hattından toprağa kadar olan ortamın dielektrik sabitinin karesiyle ters orantılıdır ve ortam kalınlığının doğal logaritmasıyla orantılıdır. AB hattı analog bir sinyal ise, dijital devre sinyal hattı CD ile AB arasındaki paraziti önlemek için, AB hattının altında geniş bir alan olmalı ve AB hattı ile CD hattı arasındaki mesafe, AB hattı ile toprak arasındaki mesafenin 2-3 katından fazla olmalıdır. Kısmen ekranlanabilir ve topraklama kabloları, kablonun bulunduğu taraftaki kablonun sol ve sağ taraflarına yerleştirilir.

(4) Güç kaynağından gelen gürültüyü azaltın
Güç kaynağı sisteme enerji sağlarken, aynı zamanda güç kaynağına da gürültü ekler. Devredeki mikrodenetleyicinin sıfırlama hattı, kesme hattı ve diğer kontrol hatları, dış gürültüden kaynaklanan parazitlere en duyarlı olanlardır. Elektrik şebekesindeki güçlü parazit, devreye güç kaynağı aracılığıyla girer. Pille çalışan bir sistemde bile, pilin kendisi yüksek frekanslı parazite sahiptir. Analog devredeki analog sinyal, güç kaynağından gelen parazite daha da az dayanıklıdır.

(5) Baskılı devre kartlarının ve bileşenlerinin yüksek frekans özelliklerine dikkat edin
Yüksek frekans durumunda, baskılı devre kartındaki konnektörlerin uçları, geçiş noktaları, dirençleri, kapasitörleri ve dağıtılmış endüktans ve kapasitansı göz ardı edilemez. Kapasitörün dağıtılmış endüktansı ve indüktörün dağıtılmış kapasitansı göz ardı edilemez. Direnç, yüksek frekanslı sinyalin yansımasını sağlar ve ucun dağıtılmış kapasitansı rol oynar. Uzunluk, gürültü frekansının karşılık gelen dalga boyunun 1/20'sinden büyük olduğunda, bir anten etkisi oluşur ve gürültü uç üzerinden yayılır.

Baskılı devre kartının geçiş delikleri yaklaşık 0,6 pf kapasitans oluşturur.
Entegre devrenin paketleme malzemesinin kendisi 2~6pf kapasitörler içerir.
Bir devre kartındaki bir konnektörün dağıtılmış endüktansı 520 nH'dir. Çift sıralı 24 pinli entegre devre elemanı, 4~18 nH dağıtılmış endüktans sağlar.
Bu düşük frekanslı mikrodenetleyici sistemlerinde bu küçük dağıtım parametreleri ihmal edilebilir düzeydedir; yüksek hızlı sistemlere özel dikkat gösterilmelidir.

(6) Bileşenlerin düzeni makul şekilde bölümlendirilmelidir
Baskılı devre kartındaki bileşenlerin konumu, anti-elektromanyetik girişim sorununu tam olarak dikkate almalıdır. İlkelerden biri, bileşenler arasındaki bağlantıların mümkün olduğunca kısa olmasıdır. Yerleşimde, analog sinyal kısmı, yüksek hızlı dijital devre kısmı ve gürültü kaynağı kısmı (röleler, yüksek akım anahtarları vb.) aralarındaki sinyal bağlantısını en aza indirmek için makul ölçüde ayrı olmalıdır.

G Topraklama kablosunu tutun
Baskılı devre kartında güç hattı ve toprak hattı en önemlileridir. Elektromanyetik parazitlenmeyi önlemenin en önemli yöntemi topraklamadır.
Çift paneller için topraklama kablosu yerleşimi özellikle özeldir. Tek nokta topraklama kullanılarak, güç kaynağı ve toprak, güç kaynağının her iki ucundan baskılı devre kartına bağlanır. Güç kaynağının bir kontağı ve toprağın da bir kontağı vardır. Baskılı devre kartında, dönüş güç kaynağının temas noktasında toplanacak olan birden fazla dönüş topraklama kablosu bulunmalıdır; buna tek nokta topraklama denir. Analog topraklama, dijital topraklama ve yüksek güçlü cihaz topraklamasının bölünmesi olarak adlandırılan bu kablolama ayrımı, kablolamanın ayrılmasını ifade eder ve son olarak hepsi bu topraklama noktasında birleşir. Baskılı devre kartları dışındaki sinyallere bağlanırken genellikle ekranlı kablolar kullanılır. Yüksek frekanslı ve dijital sinyaller için ekranlı kablonun her iki ucu da topraklanır. Düşük frekanslı analog sinyaller için ekranlı kablonun bir ucu topraklanmalıdır.
Gürültüye ve girişime karşı çok hassas olan devreler veya özellikle yüksek frekanslı gürültüye maruz kalan devreler metal bir kapakla korunmalıdır.

(7) Ayrıştırıcı kapasitörleri iyi kullanın.
İyi bir yüksek frekanslı ayırma kapasitörü, 1 GHz'e kadar yüksek frekanslı bileşenleri kaldırabilir. Seramik çip kapasitörleri veya çok katmanlı seramik kapasitörler daha iyi yüksek frekans özelliklerine sahiptir. Bir baskılı devre kartı tasarlanırken, her entegre devrenin güç ve topraklama uçları arasına bir ayırma kapasitörü eklenmelidir. Ayırma kapasitörünün iki işlevi vardır: bir yandan, entegre devrenin enerji depolama kapasitörüdür ve entegre devrenin açılıp kapanma anında şarj ve deşarj enerjisini sağlar ve emer; diğer yandan, cihazın yüksek frekanslı gürültüsünü bypass eder. Dijital devrelerdeki tipik 0,1 uf ayırma kapasitörü 5 nH dağıtılmış endüktansa sahiptir ve paralel rezonans frekansı yaklaşık 7 MHz'dir, bu da 10 MHz'in altındaki gürültüler için daha iyi bir ayırma etkisine ve 40 MHz'in üzerindeki gürültüler için daha iyi bir ayırma etkisine sahip olduğu anlamına gelir. Gürültünün neredeyse hiç etkisi yoktur.

1uf, 10uf kapasitörler, paralel rezonans frekansı 20MHz'in üzerinde olduğundan, yüksek frekanslı gürültüyü giderme etkisi daha iyidir. Gücün baskılı devre kartına girdiği yerlerde, pille çalışan sistemlerde bile, 1uf veya 10uf düşük frekans kapasitör kullanmak genellikle avantajlıdır.
Her 10 entegre devre parçasına bir şarj ve deşarj kondansatörü (depolama kondansatörü de denir) eklenmelidir. Kondansatörün boyutu 10 UF olabilir. Elektrolitik kondansatör kullanmamak en iyisidir. Elektrolitik kondansatörler iki kat poliüretan filmle sarılır. Bu sarılmış yapı, yüksek frekanslarda endüktans görevi görür. Safra kondansatörü veya polikarbonat kondansatör kullanmak en iyisidir.

Dekuplaj kondansatörünün değerinin seçimi çok katı olmayıp, C=1/f şeklinde hesaplanabilir; yani 10MHz için 0,1uf, mikrodenetleyiciden oluşan bir sistem için ise 0,1uf ile 0,01uf arasında olabilir.

3. Gürültü ve elektromanyetik girişimin azaltılması konusunda bir miktar deneyim.
(1) Yüksek hızlı yongalar yerine düşük hızlı yongalar kullanılabilir. Yüksek hızlı yongalar önemli yerlerde kullanılır.
(2) Kontrol devresinin üst ve alt kenarlarının sıçrama oranını azaltmak için bir direnç seri olarak bağlanabilir.
(3) Röleler vb. için bir tür sönümleme sağlamaya çalışın.
(4) Sistem gereksinimlerini karşılayan en düşük frekanslı saati kullanın.
(5) Saat üreteci, saati kullanan cihaza mümkün olduğunca yakın olmalıdır. Kuvars kristal osilatörün kabuğu topraklanmalıdır.
(6) Saat alanını bir topraklama kablosuyla kapatın ve saat kablosunu mümkün olduğunca kısa tutun.
(7) G/Ç sürücü devresi, baskılı devre kartının kenarına mümkün olduğunca yakın olmalı ve baskılı devre kartından mümkün olan en kısa sürede çıkmalıdır. Baskılı devreye giren sinyal filtrelenmeli ve yüksek gürültülü alandan gelen sinyal de filtrelenmelidir. Aynı zamanda, sinyal yansımasını azaltmak için bir dizi terminal direnci kullanılmalıdır.
(8) MCD'nin işe yaramaz ucu yüksek veya topraklanmış olmalı veya çıkış ucu olarak tanımlanmalıdır. Entegre devrenin güç kaynağı toprağına bağlanması gereken ucu ona bağlanmalı ve yüzer durumda bırakılmamalıdır.
(9) Kullanılmayan kapı devresinin giriş terminali yüzer durumda bırakılmamalıdır. Kullanılmayan operasyonel amplifikatörün pozitif giriş terminali topraklanmalı ve negatif giriş terminali çıkış terminaline bağlanmalıdır. (10) Baskılı devre kartı, yüksek frekanslı sinyallerin harici emisyonunu ve kuplajını azaltmak için 90 katlı hatlar yerine 45 katlı hatlar kullanmaya çalışmalıdır.
(11) Baskılı devre kartları frekans ve akım anahtarlama özelliklerine göre bölümlere ayrılır ve gürültülü bileşenler ile gürültüsüz bileşenler birbirinden daha uzakta olmalıdır.
(12) Tek ve çift paneller için tek nokta güç ve tek nokta topraklama kullanın. Güç hattı ve topraklama hattı mümkün olduğunca kalın olmalıdır. Ekonomik ise, güç kaynağının ve toprağın kapasitif endüktansını azaltmak için çok katmanlı bir kart kullanın.
(13) Saat, veri yolu ve çip seçme sinyallerini G/Ç hatlarından ve konektörlerden uzak tutun.
(14) Analog voltaj giriş hattı ve referans voltaj terminali, özellikle saat olmak üzere, dijital devre sinyal hattından mümkün olduğunca uzakta olmalıdır.
(15) A/D aygıtlarında, dijital kısım ve analog kısım devredilmektense birleştirilmeyi tercih eder*.
(16) G/Ç hattına dik olan saat hattı, paralel G/Ç hattına göre daha az girişime sahiptir ve saat bileşeni pinleri G/Ç kablosundan uzaktadır.
(17) Bileşen pinleri mümkün olduğunca kısa olmalı ve ayırma kapasitör pinleri mümkün olduğunca kısa olmalıdır.
(18) Ana hat mümkün olduğunca kalın olmalı ve her iki tarafa koruyucu topraklama eklenmelidir. Yüksek hızlı hat ise kısa ve düz olmalıdır.
(19) Gürültüye duyarlı hatlar, yüksek akımlı, yüksek hızlı anahtarlama hatlarına paralel olmamalıdır.
(20) Telleri kuvars kristalinin altından veya gürültüye duyarlı cihazların altından geçirmeyin.
(21) Zayıf sinyal devreleri için, düşük frekanslı devrelerin etrafında akım döngüleri oluşturmayın.
(22) Herhangi bir sinyal için döngü oluşturmayın. Kaçınılmazsa, döngü alanını mümkün olduğunca küçük yapın.
(23) Entegre devre başına bir ayırma kapasitörü. Her elektrolitik kapasitöre küçük bir yüksek frekanslı bypass kapasitörü eklenmelidir.
(24) Enerji depolama kapasitörlerini şarj etmek ve deşarj etmek için elektrolitik kapasitörler yerine büyük kapasiteli tantal kapasitörler veya juku kapasitörler kullanın. Tüp kapasitörler kullanıldığında, kasa topraklanmalıdır.

04
PROTEL'in yaygın olarak kullanılan kısayol tuşları
Sayfa Yukarı Fareyi merkeze alarak yakınlaştırın
Sayfa Aşağı Fareyi merkeze alarak uzaklaştırma.
Ana Sayfa Farenin işaret ettiği konum
Yenilemeyi sonlandır (yeniden çiz)
* Üst ve alt katmanlar arasında geçiş yapın
+ (-) Katman katman geçiş: “+” ve “-” zıt yönlerdedir
Q mm (milimetre) ve mil (mil) birim anahtarı
IM iki nokta arasındaki mesafeyi ölçer
E x Edit X, X düzenleme hedefidir. Kod şu şekildedir: (A)=yay; (C)=bileşen; (F)=dolgu; (P)=dolgu; (N)=ağ; (S)=karakter; (T) = tel; (V) = geçiş; (I) = bağlantı çizgisi; (G) = doldurulmuş çokgen. Örneğin, bir bileşeni düzenlemek istediğinizde EC tuşuna basın, fare işaretçisi "on" olarak görünecektir, düzenlemek için tıklayın.
Düzenlenen bileşenler düzenlenebilir.
P x Place X, X yerleşim hedefidir, kod yukarıdakiyle aynıdır.
M x, X'i hareket ettirir, X hareket eden hedeftir, (A), (C), (F), (P), (S), (T), (V), (G) Yukarıdakiyle aynıdır ve (I) = seçim parçasını çevirir; (O) Seçim parçasını döndürür; (M) = Seçim parçasını hareket ettirir; (R) = Yeniden kablolama.
S x select X, X seçili içeriktir, kod aşağıdaki gibidir: (I)=iç alan; (O)=dış alan; (A)=tümü; (L)=katmandaki tümü; (K)=kilitli kısım; (N) = fiziksel ağ; (C) = fiziksel bağlantı çizgisi; (H) = belirtilen açıklığa sahip ped; (G) = ızgaranın dışındaki ped. Örneğin, tümünü seçmek istediğinizde SA'ya basın, tüm grafikler seçildiklerini belirtmek için yanar ve seçili dosyaları kopyalayabilir, temizleyebilir ve taşıyabilirsiniz.