​Einige Prinzipien im PCB-Board-Design zusammengefasst

Wir fassen einige Prinzipien beim Leiterplattendesign zusammen:

Layout

1.  Layout bezieht sich auf die angemessene Anordnung von Schaltungskomponenten. Welche Art der Platzierung ist sinnvoll? Ein einfaches Prinzip ist die modulare und klare Aufteilung. Das heißt, Personen mit einem bestimmten Schaltungsfundament können erkennen, mit welcher Leiterplatte welche Funktionen erreicht werden.

2. Spezifische Entwurfsschritte: Erstellen Sie zunächst die erste Leiterplattendatei basierend auf dem Schaltplan, vervollständigen Sie das Vorlayout der Leiterplatte, bestimmen Sie den relativen Layoutbereich der Leiterplatte und teilen Sie dann der Struktur mit, um welche Struktur es sich handelt basierend auf der von uns bereitgestellten Fläche. Geben Sie dann spezifische Einschränkungen an, die auf dem gesamten Strukturentwurf basieren.

3. Vervollständigen Sie die Zeichnung der Platinenkanten, Positionierungsöffnungen und einiger verbotener Bereiche basierend auf strukturellen Einschränkungen und platzieren Sie dann die Anschlüsse.

4. Prinzip der Komponentenplatzierung: Im Allgemeinen wird der Hauptsteuermikrocontroller (MCU) in der Mitte der Leiterplatte platziert, und die Schnittstellenschaltung wird in der Nähe der Schnittstelle platziert (z. B. Netzwerkanschlüsse, USB, VGA usw.). Die meisten Schnittstellen verfügen über elektrostatische Entladungsschutz- und Filterfunktionen. Das Prinzip besteht darin, vor dem Filtern zu schützen.

5. Als nächstes kommt das Leistungsmodul. Normalerweise wird das Hauptstrommodul am Stromeingang (z. B. 5 V des Systems) platziert. Unabhängige Stromversorgungsmodule (z. B. 2,5 V, bereitgestellt durch Modulschaltungen) können entsprechend den tatsächlichen Bedingungen in dicht besiedelten Gebieten innerhalb desselben Stromversorgungsnetzes platziert werden.

6. Einige interne Schaltkreise sind nicht mit dem Anschluss verbunden. Normalerweise folgen wir einem Grundprinzip: Hochgeschwindigkeits- und Niedriggeschwindigkeits-Zoneneinteilung, analoge und digitale Zonierung, Störquellen- und empfindliche Empfänger-Zoneneinteilung.

7. Anschließend entwerfen Sie für einzelne Schaltkreismodule basierend auf der Stromflussrichtung während des Schaltkreisentwurfs.

Das gesamte Schaltungslayout sieht ungefähr so ​​aus. Gerne können Sie es hinzufügen und korrigieren.

Verdrahtung

1. Die grundlegendste Anforderung an die Verkabelung besteht darin, eine effektive Konnektivität aller zu gewährleisten

Netzwerke. Konnektivität ist leicht zu erreichen, aber Wirksamkeit ist ein vages Konzept. Tatsächlich gibt es in der Schaltung nur zwei Arten von Signalen: digitale Signale und analoge Signale. Bei digitalen Schaltungen soll eine ausreichende Rauschtoleranz gewährleistet werden, während bei analogen Signalen möglichst keine Verluste erreicht werden sollen.

2. Vor der Verkabelung ist es normalerweise erforderlich, das gesamte Laminatdesign der Leiterplatte zu verstehen, d Die angrenzende vollständige Erdungsschicht wird im Allgemeinen zum Verlegen wichtiger Signale verwendet (einschließlich aller Signale im DDR, Differenzsignale, analoge Signale usw.). Andere Signale (I2C, UART, SPI, GPIO) durchlaufen andere Schichten und stellen sicher, dass nur die relevanten Signale dieser Schaltung (wie DDR, Netzwerkports usw.) in wichtigen Bereichen vorhanden sind.

3. Bei der Hochgeschwindigkeitssignalverkabelung müssen Reflexion, Übersprechen, elektromagnetische Verträglichkeit und andere Aspekte berücksichtigt werden. Daher ist im Allgemeinen eine Impedanzanpassung erforderlich, z. B. Einzelleitung 50R, Differenzleitung 100R usw. Das tatsächliche Design sollte Vorrang haben (die Das Prinzip besteht darin, eine gleichmäßige und kontinuierliche Impedanz sicherzustellen. Cross Talk berücksichtigt hauptsächlich das 3W/2W-Prinzip, die Gruppenerdungsverarbeitung usw.

4. Das Netzteil und der Stromkreis sollten zunächst eine ausreichende Belastbarkeit gewährleisten, d. h. der gesamte Stromkreis des Netzteils sollte möglichst dick und kurz sein. Aus Sicht der elektromagnetischen Verträglichkeit wird das Echo als Schleife bezeichnet, die eine Schleifenantenne bildet und nach außen abstrahlt, wodurch die Schleifenfläche so weit wie möglich minimiert wird.

Erdung

1. Erdung und Erdungsdesign sind beim Leiterplattendesign sehr wichtig, da die Erdung eine wichtige Referenzebene ist. Wenn es ein Problem mit dem Design der Erdungsschicht gibt, können andere Signale nicht stabil sein.

2. Normalerweise können wir es in Gehäuseerdung und Systemerdung unterteilen. Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei der Gehäuseerdung um die Erdung der Metallblechverbindung des Produkts und bei der Systemerdung um die Bezugsebene für das gesamte Schaltkreissystem.

3. Das praktische Prinzip allgemeiner Systeme und Schränke besteht darin, dass der Schrank in Erdung und System unterteilt und dann über Magnetperlen oder Mehrpunktverbindungen mit Hochspannungskondensatoren verbunden wird.

4. Zum System: Funktional ist es in Digital, Analog und Stromversorgung unterteilt. (Über die Landaufteilung gab es schon immer Debatten. Ich komme von hier.)

Erstens glaube ich, dass Land mit einer sehr vernünftigen Aufteilung geteilt werden kann. Die Bedeutung des Layouts ist sehr vernünftig, das heißt, der digitale Bereich enthält nur digitale Signale, der analoge Bereich enthält nur analoge Signale, der Leistungsbereich enthält nur Leistungssignale und darunter befindet sich eine vollständige Erdungsschicht. Da Strom und Strom sehr ähnlich sind, fließen beide nach unten und haben unter sich eine vollständige Erdungsschicht. Daher fließen sie nach dem Kürzest-Tiefst-Prinzip direkt wieder nach unten, ohne an andere Orte zu entweichen.

In einigen Fällen ist es jedoch nicht ideal und es gibt einige Kreuzungen in verschiedenen Bereichen. An dieser Stelle ist es üblich, einen einzelnen Verständnispunkt zu wählen und 0R-Widerstände zu verwenden (Magnetperlen werden nicht empfohlen, da sie bei hohen Frequenzen Filterwirkung haben). Der Widerstand liegt im Bereich mit der dichtesten Verschneidung und der kleinsten Strömungsfläche.