Trong thiết kế, bố cục là một phần quan trọng.Kết quả của việc bố trí sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến tác dụng của việc đi dây nên bạn có thể hình dung theo cách này, bố cục hợp lý là bước đầu tiên dẫn đến sự thành công của thiết kế PCB.
Đặc biệt, bố cục trước là quá trình xem xét toàn bộ bo mạch, luồng tín hiệu, khả năng tản nhiệt, cấu trúc và kiến trúc khác.Nếu bố cục trước thất bại thì cố gắng càng về sau cũng vô ích.
1. Xem xét tổng thể
Một sản phẩm có thành công hay không, một là phải chú trọng đến chất lượng bên trong, thứ hai là phải tính đến tính thẩm mỹ tổng thể, cả hai đều hoàn hảo hơn để coi sản phẩm là thành công.
Trên một bo mạch PCB, việc bố trí các thành phần yêu cầu phải cân đối, thưa thớt và ngăn nắp, không nặng phần đầu hay nặng phần đầu.
PCB sẽ bị biến dạng?
Các cạnh của quá trình có được bảo lưu không?
Điểm MARK có được bảo lưu không?
Có cần thiết phải ghép bảng lại không?
Có bao nhiêu lớp của bảng, có thể đảm bảo kiểm soát trở kháng, che chắn tín hiệu, tính toàn vẹn tín hiệu, tính kinh tế, khả năng đạt được?
2. Loại trừ các lỗi ở mức độ thấp
Kích thước bảng in có phù hợp với kích thước bản vẽ gia công không?Nó có thể đáp ứng các yêu cầu về quy trình sản xuất PCB không?Có dấu định vị không?
Các thành phần trong không gian hai chiều, ba chiều có xung đột không?
Việc bố trí các thành phần có trật tự và gọn gàng không?Vải đã xong chưa?
Các linh kiện cần thay thế thường xuyên có thể được thay thế dễ dàng không?Việc lắp bảng chèn vào thiết bị có thuận tiện không?
Có khoảng cách thích hợp giữa bộ phận nhiệt và bộ phận làm nóng không?
Việc điều chỉnh các bộ phận có thể điều chỉnh có dễ dàng không?
Bộ tản nhiệt có được lắp đặt ở nơi cần tản nhiệt không?Không khí có lưu thông êm ả không?
Luồng tín hiệu có thông suốt và kết nối ngắn nhất không?
Phích cắm, ổ cắm, v.v. có mâu thuẫn với thiết kế cơ khí không?
Vấn đề nhiễu của đường truyền có được xem xét không?
3. Bỏ qua hoặc tách tụ điện
Trong hệ thống dây điện, các thiết bị analog và digital cần những loại tụ này, cần phải gần chân nguồn của chúng nối với tụ bypass, giá trị điện dung thường là 0,1μCác chân F. càng ngắn càng tốt để giảm điện trở cảm ứng của việc căn chỉnh và càng gần thiết bị càng tốt.
Việc thêm các tụ điện rẽ nhánh hoặc tách rời vào bo mạch và vị trí của các tụ điện này trên bo mạch là kiến thức cơ bản cho cả thiết kế kỹ thuật số và analog, nhưng chức năng của chúng là khác nhau.Tụ điện bypass thường được sử dụng trong các thiết kế nối dây analog để bỏ qua các tín hiệu tần số cao từ nguồn điện có thể đi vào các chip analog nhạy cảm thông qua các chân nguồn điện.Nói chung, tần số của các tín hiệu tần số cao này vượt quá khả năng triệt tiêu chúng của thiết bị analog.Nếu tụ điện bypass không được sử dụng trong các mạch tương tự, nhiễu và trong những trường hợp nghiêm trọng hơn có thể gây ra rung động trong đường dẫn tín hiệu.Đối với các thiết bị kỹ thuật số như bộ điều khiển và bộ xử lý, tụ điện tách rời cũng cần thiết, nhưng vì những lý do khác nhau.Một chức năng của các tụ điện này là hoạt động như một ngân hàng sạc “thu nhỏ”, bởi vì trong các mạch kỹ thuật số, việc thực hiện chuyển đổi trạng thái cổng (tức là chuyển mạch công tắc) thường đòi hỏi một lượng dòng điện lớn và khi chuyển mạch quá độ sẽ tạo ra trên chip và dòng điện. thông qua hội đồng quản trị, sẽ có lợi nếu có thêm khoản phí “dự phòng” này.” phí là thuận lợi.Nếu không đủ điện để thực hiện hành động chuyển mạch, nó có thể gây ra sự thay đổi lớn về điện áp nguồn.Sự thay đổi điện áp quá lớn có thể khiến mức tín hiệu số chuyển sang trạng thái không xác định và có thể khiến máy trạng thái trong thiết bị kỹ thuật số hoạt động không chính xác.Dòng điện chuyển mạch chạy qua căn chỉnh bo mạch sẽ làm cho điện áp thay đổi, do điện cảm ký sinh của việc căn chỉnh bo mạch nên sự thay đổi điện áp có thể được tính theo công thức sau: V = Ldl/dt trong đó V = thay đổi điện áp L = bo mạch độ tự cảm căn chỉnh dI = sự thay đổi dòng điện chạy qua căn chỉnh dt = thời gian thay đổi dòng điện Do đó, vì nhiều lý do, việc cung cấp điện tại nguồn điện hoặc các thiết bị hoạt động ở các chân nguồn được áp dụng Bỏ qua (hoặc tách tụ điện) là cách thực hành rất tốt .
Nguồn điện đầu vào, nếu dòng điện tương đối lớn thì nên giảm chiều dài và diện tích căn chỉnh, không chạy khắp sân.
Tiếng ồn chuyển mạch trên đầu vào được ghép với mặt phẳng của đầu ra nguồn điện.Tiếng ồn chuyển mạch của ống MOS của nguồn điện đầu ra ảnh hưởng đến nguồn điện đầu vào của sân khấu phía trước.
Nếu có một số lượng lớn DCDC dòng điện cao trên bo mạch, thì có các tần số khác nhau, nhiễu nhảy dòng điện cao và điện áp cao.
Vì vậy chúng ta cần giảm diện tích nguồn điện đầu vào để đáp ứng dòng điện chạy qua nó.Vì vậy, khi bố trí nguồn điện, hãy cân nhắc tránh việc chạy toàn bộ nguồn điện đầu vào.
4. Đường dây điện và mặt đất
Đường dây điện và đường dây nối đất được bố trí hợp lý, có thể làm giảm khả năng nhiễu điện từ (EMl).Nếu đường dây điện và đường nối đất không khớp đúng cách, vòng lặp hệ thống sẽ được thiết kế và có khả năng tạo ra tiếng ồn.Một ví dụ về thiết kế PCB nối đất và nguồn không đúng cách được thể hiện trong hình.Trong bo mạch này, hãy sử dụng các đường dẫn khác nhau để cấp nguồn và nối đất, do sự lắp đặt không phù hợp này nên các linh kiện và đường dây điện tử của bo mạch có nhiều khả năng bị nhiễu điện từ (EMI).
5. Tách tín hiệu số-analog
Trong mỗi thiết kế PCB, phần nhiễu của mạch và phần “yên tĩnh” (phần không nhiễu) cần được tách biệt.Nhìn chung, mạch kỹ thuật số có thể chịu được nhiễu và không nhạy cảm với nhiễu (vì mạch kỹ thuật số có khả năng chịu nhiễu điện áp lớn);ngược lại, khả năng chịu nhiễu điện áp mạch analog nhỏ hơn nhiều.Trong số đó, mạch analog nhạy cảm nhất với nhiễu chuyển mạch.Trong hệ thống nối dây tín hiệu hỗn hợp, hai loại mạch này phải được tách riêng.
Những điều cơ bản về nối dây bảng mạch áp dụng cho cả mạch analog và mạch kỹ thuật số.Nguyên tắc cơ bản là sử dụng mặt đất không bị gián đoạn.Quy tắc cơ bản này làm giảm hiệu ứng dI/dt (dòng điện so với thời gian) trong các mạch kỹ thuật số vì hiệu ứng dI/dt gây ra điện thế nối đất và cho phép nhiễu đi vào mạch tương tự.Kỹ thuật nối dây cho mạch kỹ thuật số và mạch analog về cơ bản là giống nhau, ngoại trừ một điều.Một điều khác cần lưu ý đối với các mạch tương tự là giữ các đường tín hiệu số và vòng lặp trong mặt phẳng mặt đất càng xa mạch tương tự càng tốt.Điều này có thể được thực hiện bằng cách kết nối riêng mặt phẳng mặt đất tương tự với kết nối mặt đất của hệ thống hoặc bằng cách đặt mạch tương tự ở đầu xa của bảng, ở cuối đường dây.Điều này được thực hiện để giảm thiểu sự can thiệp từ bên ngoài vào đường dẫn tín hiệu.Điều này là không cần thiết đối với các mạch kỹ thuật số, vì chúng có thể chịu được lượng nhiễu lớn trên mặt đất mà không gặp vấn đề gì.
6. Cân nhắc về nhiệt
Trong quá trình bố trí, cần phải tính đến các ống dẫn khí tản nhiệt, các ngõ cụt tản nhiệt.
Không nên đặt các thiết bị nhạy cảm với nhiệt phía sau nguồn gió.Ưu tiên vị trí bố trí của những hộ gia đình khó tản nhiệt như DDR.Tránh điều chỉnh lặp đi lặp lại do mô phỏng nhiệt không đạt.
Thời gian đăng: 30-08-2022