01
Основні правила компонування компонентів
1. Відповідно до схемних модулів, для створення макета та пов’язаних схем, які досягають тієї самої функції, називають модулем.Компоненти в модулі схеми повинні прийняти принцип близької концентрації, а цифрова схема та аналогова схема повинні бути розділені;
2. Жодні компоненти чи пристрої не можна встановлювати на відстані ближче 1,27 мм від немонтажних отворів, таких як позиціонуючі отвори, стандартні отвори, а також 3,5 мм (для M2.5) і 4 мм (для M3) від 3,5 мм (для M2.5) і 4 мм (для M3) не дозволяється монтувати компоненти;
3. Уникайте розміщення прохідних отворів під горизонтально встановленими резисторами, котушками індуктивності (з’єднувальними модулями), електролітичними конденсаторами та іншими компонентами, щоб уникнути короткого замикання перехідних отворів і оболонки компонента після пайки хвилею;
4. Відстань між зовнішньою частиною компонента та краєм плати становить 5 мм;
5. Відстань між зовнішньою частиною прокладки монтажного компонента та зовнішньою частиною сусіднього проміжного компонента перевищує 2 мм;
6. Компоненти металевої оболонки та металеві частини (захисні коробки тощо) не повинні торкатися інших компонентів і не повинні бути близько до друкованих ліній і майданчиків.Відстань між ними повинна бути більше 2 мм.Розмір отвору для позиціонування, отвору для встановлення кріплення, овального отвору та інших квадратних отворів у дошці з зовнішнього краю дошки перевищує 3 мм;
7. Нагрівальні елементи не повинні знаходитися в безпосередній близькості до проводів і термочутливих елементів;сильно нагрівальні елементи повинні бути розподілені рівномірно;
8. Розетка живлення повинна бути розташована навколо друкованої плати якомога далі, а розетка живлення та клема шини, підключена до неї, повинні бути розташовані з одного боку.Слід звернути особливу увагу на те, щоб не розташовувати розетки живлення та інші зварювальні з’єднувачі між з’єднувачами, щоб полегшити зварювання цих розеток і з’єднувачів, а також конструкцію та з’єднання силових кабелів.Необхідно враховувати відстань між розетками та зварювальними з’єднувачами, щоб полегшити підключення та від’єднання вилок;
9. Розташування інших компонентів:
Усі компоненти IC вирівняні з одного боку, а полярність полярних компонентів чітко позначена.Полярність однієї друкованої плати не може бути позначена більш ніж у двох напрямках.Коли з’являються два напрямки, вони перпендикулярні один одному;
10. Електропроводка на поверхні плати повинна бути щільною і щільною.Якщо різниця щільності занадто велика, її слід заповнити сітчастою мідною фольгою, а сітка має бути більше 8 mil (або 0,2 мм);
11. На контактних майданчиках SMD не повинно бути наскрізних отворів, щоб уникнути втрати паяльної пасти та спричинити помилкове спаювання компонентів.Важливі сигнальні лінії не повинні проходити між контактами гнізда;
12. Нашивка вирівняна з одного боку, напрямок символів однаковий, а напрямок упаковки однаковий;
13. Наскільки це можливо, поляризовані пристрої повинні відповідати напрямку маркування полярності на одній платі.

Правила підключення компонентів

1. Намалюйте зону проводки в межах 1 мм від краю друкованої плати та в межах 1 мм навколо отвору для кріплення, проводка заборонена;
2. Лінія електропередачі має бути якомога ширшою і не менше 18 mil;ширина сигнальної лінії не повинна бути менше 12mil;вхідні та вихідні лінії процесора не повинні бути менше ніж 10mil (або 8mil);міжрядковий інтервал не повинен бути менше 10mil;
3. Нормальний отвір не менше 30mil;
4. Подвійний рядок: 60 mil pad, 40 mil діафрагма;
Опір 1/4 Вт: 51*55 mil (0805 поверхневий монтаж);коли в лінію, майданчик становить 62 mil, а діафрагма становить 42 mil;
Нескінченна ємність: 51*55 mil (0805 поверхневий монтаж);коли в лінію, площадка становить 50 mil, а діафрагма становить 28 mil;
5. Зауважте, що лінія живлення та лінія заземлення мають бути максимально радіальними, а лінія сигналу не повинна мати петлі.

03
Як покращити захист від перешкод і електромагнітну сумісність?
Як покращити здатність проти перешкод та електромагнітну сумісність при розробці електронних продуктів із процесорами?

1. Наступні системи повинні приділяти особливу увагу захисту від електромагнітних перешкод:
(1) Система, де тактова частота мікроконтролера надзвичайно висока, а цикл шини надзвичайно швидкий.
(2) Система містить потужні схеми приводу з великим струмом, такі як іскроутворюючі реле, сильнострумові перемикачі тощо.
(3) Система, що містить схему слабкого аналогового сигналу та схему високоточного аналого-цифрового перетворення.

2. Вживіть наступних заходів, щоб збільшити здатність системи проти електромагнітних перешкод:
(1) Виберіть мікроконтролер з низькою частотою:
Вибір мікроконтролера з низькою зовнішньою тактовою частотою може ефективно зменшити шум і покращити здатність системи протидіяти перешкодам.Для прямокутних і синусоїдальних хвиль однакової частоти високочастотні компоненти прямокутної хвилі набагато більші, ніж синусоїди.Хоча амплітуда високочастотної складової прямокутної хвилі менша, ніж основна хвиля, чим вища частота, тим легше її випромінювати як джерело шуму.Найбільш впливовий високочастотний шум, створюваний мікроконтролером, приблизно в 3 рази перевищує тактову частоту.

(2) Зменшення спотворень у передачі сигналу
Мікроконтролери в основному виготовляються з використанням високошвидкісної технології CMOS.Статичний вхідний струм клеми вхідного сигналу становить близько 1 мА, вхідна ємність становить близько 10 ПФ, а вхідний опір досить високий.Вихідний термінал високошвидкісної схеми CMOS має значну навантажувальну здатність, тобто відносно велике вихідне значення.Довгий провід веде до вхідної клеми з досить високим вхідним опором, проблема відбиття дуже серйозна, це призведе до спотворення сигналу та збільшення системного шуму.Коли Tpd>Tr, це стає проблемою лінії передачі, і необхідно враховувати такі проблеми, як відбиття сигналу та узгодження імпедансу.

Час затримки сигналу на друкованій платі пов’язаний з характеристичним опором проводу, який пов’язаний з діелектричною проникністю матеріалу друкованої плати.Приблизно можна вважати, що швидкість передачі сигналу по проводах друкованої плати становить приблизно від 1/3 до 1/2 швидкості світла.Tr (стандартний час затримки) зазвичай використовуваних компонентів логічного телефону в системі, що складається з мікроконтролера, становить від 3 до 18 нс.

На друкованій платі сигнал проходить через резистор потужністю 7 Вт і кабель довжиною 25 см, а час затримки на лінії становить приблизно 4–20 нс.Іншими словами, чим коротший кабель сигналу на друкованій схемі, тим краще, а найдовший не повинен перевищувати 25 см.Причому кількість отворів повинно бути якомога менше, бажано не більше двох.
Коли час наростання сигналу перевищує час затримки сигналу, його необхідно обробити відповідно до швидкої електроніки.У цей час слід розглянути узгодження імпедансу лінії передачі.Для передачі сигналу між інтегрованими блоками на друкованій платі слід уникати ситуації Td>Trd.Чим більше друкована плата, тим швидше не може бути швидкість системи.
Використовуйте наступні висновки, щоб підсумувати правило проектування друкованої плати:
Сигнал передається на друковану плату, і його час затримки не повинен перевищувати номінальний час затримки використовуваного пристрою.

(3) Зменшення перехресних* перешкод між сигнальними лініями:
Кроковий сигнал із часом наростання Tr у точці A передається на клему B через відвід AB.Час затримки сигналу на лінії АВ дорівнює Td.У точці D внаслідок прямої передачі сигналу з точки A, відбиття сигналу після досягнення точки B і затримки лінії AB через час Td буде індукований пейдж-імпульсний сигнал шириною Tr.У точці С за рахунок передачі і відбиття сигналу на АВ індукується позитивний імпульсний сигнал шириною вдвічі більше часу затримки сигналу на лінії АВ, тобто 2Td.Це перехресна інтерференція між сигналами.Інтенсивність сигналу перешкоди пов’язана з di/at сигналу в точці C і відстанню між лініями.Коли дві сигнальні лінії не дуже довгі, те, що ви бачите на AB, насправді є суперпозицією двох імпульсів.

Мікроконтроль, виготовлений за технологією CMOS, має високий вхідний опір, високий рівень шуму та високу шумостійкість.На цифрову схему накладається шум 100~200 мВ і не впливає на її роботу.Якщо лінія AB на малюнку є аналоговим сигналом, ця перешкода стає нестерпною.Наприклад, друкована плата - це чотиришарова плата, один з яких - заземлення великої площі, або двостороння плата, а коли зворотна сторона сигнальної лінії - це заземлення великої площі, хрест* перешкоди між такими сигналами будуть зменшені.Причина полягає в тому, що велика площа землі зменшує характеристичний опір сигнальної лінії, і відображення сигналу на кінці D значно зменшується.Характерний повний опір обернено пропорційний квадрату діелектричної проникності середовища від лінії сигналу до землі та пропорційний натуральному логарифму товщини середовища.Якщо лінія AB є аналоговим сигналом, щоб уникнути перешкод між лінією сигналу цифрової схеми CD і AB, під лінією AB має бути велика площа, а відстань між лінією AB і лінією CD має бути більше 2 до 3-кратної відстані між лінією АВ і землею.Його можна частково екранувати, а дроти заземлення розміщують з лівого та правого боку проводу з боку проводу.

(4) Зменшити шум від джерела живлення
Хоча джерело живлення забезпечує енергією систему, воно також додає свій шум до джерела живлення.Лінія скидання, лінія переривання та інші лінії керування мікроконтролера в схемі найбільш чутливі до перешкод від зовнішнього шуму.Сильні перешкоди в електромережі потрапляють в ланцюг через блок живлення.Навіть у системі з живленням від батареї сама батарея має високочастотний шум.Аналоговий сигнал в аналоговій схемі ще менш здатний протистояти перешкодам від джерела живлення.

(5) Зверніть увагу на високочастотні характеристики друкованих плат і компонентів
У разі високої частоти не можна ігнорувати проводи, переходи, резистори, конденсатори, а також розподілену індуктивність і ємність роз’ємів на друкованій платі.Розподілену індуктивність конденсатора не можна ігнорувати, а розподілену ємність котушки індуктивності не можна ігнорувати.Опір викликає відображення високочастотного сигналу, і роль відіграє розподілена ємність дроту.Коли довжина перевищує 1/20 відповідної довжини хвилі шумової частоти, створюється ефект антени, і шум випромінюється через кабель.

Прохідні отвори друкованої плати створюють ємність приблизно 0,6 пФ.
Сам пакувальний матеріал інтегральної схеми містить конденсатори 2~6pf.
Роз’єм на друкованій платі має розподілену індуктивність 520 нГн.Подвійна 24-контактна інтегральна схема має розподілену індуктивність 4~18 нГн.
Ці малі параметри розподілу незначні в цій лінії низькочастотних мікроконтролерних систем;особливу увагу необхідно приділити високошвидкісним системам.

(6) Розташування компонентів має бути розумно розділене
Розташування компонентів на друкованій платі повинно повністю враховувати проблему захисту від електромагнітних перешкод.Один із принципів полягає в тому, що проводи між компонентами повинні бути якомога коротшими.У схемі частина аналогового сигналу, частина високошвидкісної цифрової схеми та частина джерела шуму (така як реле, сильнострумові перемикачі тощо) мають бути розумно розділені, щоб мінімізувати зв’язок сигналу між ними.

G Тримайте дріт заземлення
На друкованій платі найважливішими є лінія живлення та лінія заземлення.Найважливішим методом подолання електромагнітних перешкод є заземлення.
Для подвійних панелей схема проводу заземлення особливо особлива.Завдяки використанню одноточкового заземлення джерело живлення та заземлення підключаються до друкованої плати з обох кінців джерела живлення.Джерело живлення має один контакт, а земля – один контакт.На друкованій платі має бути кілька проводів зворотного заземлення, які будуть зібрані в точці контакту зворотного джерела живлення, що є так званим одноточковим заземленням.Так зване аналогове заземлення, цифрове заземлення та розщеплення заземлення потужних пристроїв відноситься до розділення проводки, і, нарешті, усі зближуються до цієї точки заземлення.При підключенні сигналів, відмінних від друкованих плат, зазвичай використовуються екрановані кабелі.Для високочастотних і цифрових сигналів обидва кінці екранованого кабелю заземлені.Один кінець екранованого кабелю для низькочастотних аналогових сигналів повинен бути заземлений.
Ланцюги, які дуже чутливі до шумів і перешкод, або схеми, які є особливо високочастотними шумами, повинні бути екрановані металевою кришкою.

(7) Використовуйте розв’язувальні конденсатори.
Хороший високочастотний розв’язувальний конденсатор може видалити високочастотні компоненти до 1 ГГц.Керамічні чіп-конденсатори або багатошарові керамічні конденсатори мають кращі високочастотні характеристики.При проектуванні друкованої плати необхідно додати розв’язувальний конденсатор між живленням і землею кожної інтегральної схеми.Конденсатор розв’язки виконує дві функції: з одного боку, це конденсатор накопичення енергії інтегральної схеми, який забезпечує та поглинає енергію заряду та розряду в момент відкриття та закриття інтегральної схеми;з іншого боку, він обходить високочастотний шум пристрою.Типовий розв’язувальний конденсатор 0,1 мкФ у цифрових схемах має розподілену індуктивність 5 нГн, а його паралельна резонансна частота становить близько 7 МГц, що означає, що він має кращий розв’язувальний ефект для шуму нижче 10 МГц і кращий розв’язувальний ефект для шуму вище 40 МГц.Шум практично не впливає.

Конденсатори 1 мкФ, 10 мкФ, частота паралельного резонансу вище 20 МГц, ефект видалення високочастотного шуму кращий.Часто вигідно використовувати високочастотний конденсатор на 1 мкФ або 10 мкФ, де живлення надходить на друковану плату, навіть для систем, що живляться від батарей.
Кожні 10 частин інтегральних схем потребують додаванні конденсатора заряду та розряду, або так званого накопичувального конденсатора, розмір конденсатора може становити 10 мкФ.Електролітичні конденсатори краще не використовувати.Електролітичні конденсатори згорнуті двома шарами поліуретанової плівки.Ця згорнута структура діє як індуктивність на високих частотах.Найкраще використовувати жовчний конденсатор або конденсатор з полікарбонату.

Вибір значення конденсатора розв’язки не є суворим, його можна розрахувати відповідно до C=1/f;тобто 0,1 мкФ для 10 МГц, а для системи, що складається з мікроконтролера, це може бути від 0,1 мкФ до 0,01 мкФ.

3. Певний досвід зменшення шуму та електромагнітних перешкод.
(1) Низькошвидкісні мікросхеми можна використовувати замість високошвидкісних мікросхем.У ключових місцях використовуються високошвидкісні мікросхеми.
(2) Резистор можна підключити послідовно, щоб зменшити швидкість стрибків верхнього та нижнього країв схеми керування.
(3) Спробуйте забезпечити певну форму демпфування для реле тощо.
(4) Використовуйте найнижчу тактову частоту, яка відповідає системним вимогам.
(5) Тактовий генератор знаходиться якомога ближче до пристрою, який використовує годинник.Корпус кварцового генератора повинен бути заземлений.
(6) Огородіть зону годинника проводом заземлення та тримайте дріт годинника якомога коротшим.
(7) Схема приводу вводу-виводу має бути якомога ближче до краю друкованої плати, і дозвольте їй покинути друковану плату якомога швидше.Сигнал, що надходить на друковану плату, повинен бути відфільтрований, а також сигнал із зони з високим рівнем шуму.У той же час слід використовувати серію кінцевих резисторів, щоб зменшити відображення сигналу.
(8) Непотрібний кінець MCD повинен бути підключений до високого рівня, або заземлений, або визначений як вихідний кінець.Кінець інтегральної схеми, який слід підключити до заземлення джерела живлення, слід підключити до нього, і він не повинен залишатися плаваючим.
(9) Вхідна клема схеми затвора, яка не використовується, не повинна залишатися плаваючою.Плюсова вхідна клема невикористаного операційного підсилювача повинна бути заземлена, а негативна вхідна клема повинна бути підключена до вихідної клеми.(10) Друкована плата повинна спробувати використовувати 45-кратні лінії замість 90-кратних ліній, щоб зменшити зовнішнє випромінювання та зв’язок високочастотних сигналів.
(11) Друковані плати розділені відповідно до характеристик перемикання частоти та струму, а шумові та нешумові компоненти мають бути далі один від одного.
(12) Використовуйте одноточкове живлення та одноточкове заземлення для одинарних і подвійних панелей.Лінія електропередачі та лінія заземлення повинні бути максимально товстими.Якщо економія доступна, використовуйте багатошарову плату, щоб зменшити ємнісну індуктивність джерела живлення та заземлення.
(13) Тримайте сигнали годинника, шини та вибору мікросхеми подалі від ліній введення/виведення та роз’ємів.
(14) Вхідна лінія аналогової напруги та клема опорної напруги повинні бути якомога далі від сигнальної лінії цифрової схеми, особливо від годинника.
(15) Для пристроїв A/D цифрову частину та аналогову частину краще об’єднати, ніж передати*.
(16) Лінія тактового сигналу, перпендикулярна до лінії вводу/виводу, створює менше перешкод, ніж паралельна лінія вводу/виводу, а контакти компонента тактового сигналу розташовані далеко від кабелю вводу/виводу.
(17) Виводи компонентів повинні бути якомога коротшими, а контакти розв’язувального конденсатора – якомога коротшими.
(18) Ключова лінія має бути якомога товстішою, а з обох сторін має бути додано захисне заземлення.Швидкісна лінія має бути короткою і прямою.
(19) Лінії, чутливі до шуму, не повинні бути паралельними високошвидкісним комутаційним лініям сильного струму.
(20) Не прокладайте дроти під кварцовим кристалом або під чутливими до шуму пристроями.
(21) Для ланцюгів зі слабким сигналом не створюйте контури струму навколо низькочастотних ланцюгів.
(22) Не створюйте петлю для будь-якого сигналу.Якщо цього неможливо уникнути, зробіть площу петлі якомога меншою.
(23) Один розв’язувальний конденсатор на інтегральну схему.До кожного електролітичного конденсатора необхідно додати невеликий високочастотний обхідний конденсатор.
(24) Використовуйте танталові конденсатори великої ємності або конденсатори juku замість електролітичних конденсаторів для заряджання та розряджання конденсаторів накопичення енергії.При використанні трубчастих конденсаторів корпус повинен бути заземлений.

04
Комбінації клавіш PROTEL, які зазвичай використовуються
Page Up Збільште масштаб, використовуючи мишу в центрі
Сторінка вниз Зменшення, використовуючи мишу в центрі.
Початок центру позиції, на яку вказує миша
Завершити оновлення (перемалювати)
* Перемикання між верхнім і нижнім шарами
+ (-) Перемикання шар за шаром: «+» і «-» знаходяться в протилежному напрямку
Перемикач одиниць Q mm (міліметр) і mil (mil).
IM вимірює відстань між двома точками
E x Редагувати X, X є метою редагування, код такий: (A)=дуга;(C)=компонент;(F)=заповнення;(P)=подушка;(N)=мережа;(S)=символ;(T) = дріт;(V) = через;(I) = сполучна лінія;(G) = зафарбований багатокутник.Наприклад, коли ви хочете відредагувати компонент, натисніть EC, вказівник миші відобразить «десять», натисніть, щоб редагувати
Відредаговані компоненти можна редагувати.
P x Розмістіть X, X – це ціль розміщення, код той самий, що й вище.
M x переміщує X, X – рухома ціль, (A), (C), (F), (P), (S), (T), (V), (G) Те саме, що й вище, і (I) = перевернути вибір частини;(O) Обернути виділену частину;(M) = Перемістити виділену частину;(R) = повторне підключення.
S x виберіть X, X – вибраний вміст, код такий: (I)=внутрішня область;(O)=зовнішня область;(A)=усі;(L)=все на шарі;(K)=заблокована частина;( N) = фізична мережа;(C) = фізична лінія підключення;(H) = майданчик із заданою діафрагмою;(G) = майданчик за межами сітки.Наприклад, якщо ви хочете вибрати всі, натисніть SA, уся графіка засвітиться, щоб вказати, що їх вибрано, і ви зможете скопіювати, очистити та перемістити вибрані файли.