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印刷电路板的设计原理和抗干扰措施

2019-07-04 点击量:

印刷电路板的设计原理和抗干扰措施印刷电路板(PCBS)是电子产品中电路元件和器件的支撑部件。它提供电路组件和设备之间的电气连接。随着电力技术的快速发展,PGB的密度不断增加。 PCB设计对抗干扰能力有很大影响。因此,在执行PCB设计时。
 
必须遵守PCB设计的一般原则,并应满足抗干扰设计的要求。
 
PCB设计的一般原则为了使电子电路获得最佳性能,元件的结构和导线的布局非常重要。为了设计出质量好,成本低的PCB。
 
应遵循以下一般原则:
 
1.布局首先,考虑PCB尺寸的大小。当PCB尺寸过大时,印刷线路长,阻抗增大,抗噪声能力下降,成本也增加,太小,散热不好,相邻线路容易受到干扰。确定PCB尺寸后。然后确定特殊组件的位置。
 
最后,根据电路的功能单元,布置电路的所有组件。
 
在确定特殊部件的位置时应遵循以下原则:(1)尽可能缩短高频部件之间的连接,并尽量减少其分布参数和相互之间的电磁干扰。
 
易受干扰的组件不能彼此靠得太近,输入和输出组件应尽可能远离。 (2)某些元件或导体之间可能存在较高的电位差,应增加它们之间的距离,以免导致意外短路。
 
高压元件应尽可能安排在手的调试中不易到达的地方。 (3)重量超过15g的部件应用支架固定,然后焊接。那些大而重的元件的热量不应该安装在印刷电路板上,而应该安装在机器底板上,并应考虑散热问题。
 
热元件应远离加热元件。 (4)对于电位器,可调电感线圈,可变电容器,微动开关等可调元件的布置应考虑到整机的结构要求。
 
在机内调整的情况下,应将其放置在印刷板上以便于调整位置,在机器外调整的情况下,其位置应与机箱面板上的调整旋钮位置相对应。
 
(5)应将打印扳手定位孔和固定支架占据的位置放在一边。根据电路的功能单元。
 
在布置电路的所有组件时,必须满足以下原则:
 
(1)根据电路的流量布置每个功能电路单元的位置,使布局易于信号流动,并使信号保持在尽可能相同的方向。 (2)以每个功能电路的核心部件为中心,围绕它进行布局。元件应均匀,整齐,紧凑地布置在PCB上。
 
最大限度地减少和缩短组件之间的引线和连接。 (3)高频工作的电路应考虑元件之间的分配参数。通用电路应尽可能并联组件。这样,不仅美观。易于安装和焊接。
 
易于批量生产。 (4)元件位于电路板的边缘,从电路板的边缘一般不小于2mm。电路板的最佳形状是矩形。长宽比为3:2至4:3。当电路板表面尺寸大于200x150mm时。
 
应考虑电路板的机械强度。
2。
 
布线
 
接线原理如下:(1)输入和输出端使用的导线应尽量避免相邻的并联。
 
最好在地线之间加线,以免发生反馈耦合。 (2)印刷线的最小宽度主要取决于线和绝缘基底之间的粘合强度和流过它们的电流值。当铜箔厚度为0.05mm,宽度为1~15mm时。用2A电流,温度不会高于3℃,所以。线宽为1.5mm,以满足要求。对于集成电路,尤其是数字电路,通常选择0.02~0.3mm线的宽度。当然,只要你允许,仍然尽可能使用宽线。特别是电源线和地线。在最坏的情况下,导线的最小间距主要由线间绝缘电阻和击穿电压决定。
 
对于集成电路,尤其是数字电路,只要工艺允许,间距可以小到5~8mm。 (3)拐角处的印刷线通常呈圆弧形,高频电路中的直角或角度会影响电气性能。另外,尽量避免使用大面积铜箔,否则。当长时间加热时,容易发生铜箔膨胀和脱落的现象。当必须使用大面积的铜箔时,最好使用光栅形状。
 
这有利于从铜箔和基板之间的粘合剂的热量中除去挥发性气体。
 
3.焊接板焊盘的中心孔略大于器件引线的直径。焊板太大容易形成虚焊。垫d的外径通常不小于(d + 1.2)mm,其中D是引导孔。
 
对于高密度数字电路,焊盘的最小直径是理想的(d + 1.0)mm。
 
PCB和电路抗干扰措施
 
印刷电路板的抗干扰设计与具体电路密切相关,这里只是对PCB抗干扰设计的几个常用措施做一些解释。
 
1.电源线设计根据印刷电路板电流的大小,尽可能增加电源线的宽度,减小回路电阻。
 
同时,电源线的方向,地线和数据传输是一致的,这有助于增强抗噪声能力。 2。
 
地线设计
 
地面线设计的原则是:(1)数字地与模拟地点分开。如果电路板上有逻辑电路和线性电路,它们应尽可能保持分开。低频电路应尽量使用单点并接地,实际接线困难可以部分连接然后接地。
 
高频电路应采用多点串联接地,地线应短而租,高频元件尽量用光栅大面积贴膜。 (2)接地线应尽可能粗。如果接地线使用非常造型线,则接地电位随电流变化,导致抗噪声性能下降。因此,接地线应加厚,使其能够通过印刷电路板上允许电流的三倍。
 
如果可能,接地线应在2~3mm以上。 (3)接地线构成闭环。
 
仅由数字电路组成的印刷电路板及其接地电路大多能够通过形成组环来提高其抗噪声能力。
 
3.去耦电容配置
 
PCB设计的一般做法是在印刷电路板的每个关键部分配置适当的去耦电容。
 
去耦电容的一般配置原则是:(1)在电源输入端跨越10~100uf的电解电容器。
 
如果可能的话,最好超过100uF。
 
(2)原则上,每个IC芯片应布置一个0.01pF的瓷电容器,如果印刷电路板的间隙不足,可以为每个4~8个芯片安排一个1~10pf的电容器。
 
(3)对于具有弱抗噪能力和关闭时大电源变化的设备,如RAM和ROM存储设备,去耦电容应直接连接在电源线和芯片的地线之间。
 
(4)电容引线不能太长,特别是高频旁路电容不能有引线。
 
此外,还应注意以下两点:(1)印刷电路板上有接触器,继电器,按钮和其他组件时。当操作它们时,产生大的火花放电,并且必须通过使用图中所示的RC电路来吸收放电电流。
 
一般R需要1~2k,c需要2.2~47uf。 (2)CMOS具有高输入阻抗并且是可接受的能够感应,因此在使用结束时接地或插入。
 

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