Princípios de projeto de PCB de placa de controle de microcomputador de chip único

O processo mais básico de projeto de uma placa de circuito pode ser dividido em três etapas: projeto de esquema de circuito, geração de lista de rede e projeto de placa de circuito impresso.Não importa se é o layout do dispositivo na placa ou a fiação, etc., existem requisitos específicos.

Por exemplo, a fiação de entrada e saída deve ser evitada tanto quanto possível para evitar interferências.e as duas camadas adjacentes de fiação devem ser tão perpendiculares uma à outra quanto possívelO acoplamento parasitário pode facilmente ocorrer em paralelo. Os fios de energia e de terra devem ser separados em duas camadas tanto quanto possível e perpendiculares um ao outro.um fio de terra larga pode ser usado como um loop para o circuito digital PCB para formar uma rede de terra (circuitos analógicos não podem ser usados desta forma), e uma grande área de cobre é utilizada.

O artigo seguinte explica os princípios e alguns detalhes que devem ser prestados atenção no projeto do PCB da placa de controle do microcontrolador.

1. Disposição dos componentes

Em termos de disposição dos componentes, os componentes relacionados devem ser colocados o mais próximo possível.e a entrada de relógio da CPU são todos propensos ao ruídoPara aqueles dispositivos que são propensos ao ruído, circuitos de baixa corrente, circuitos de comutação de circuitos de alta corrente, etc.,mantê-los longe do circuito de controlo lógico e circuito de armazenamento (ROM)O circuito de circuito de circuito de circuito de circuito de circuito de circuito de circuito de circuito de circuito de circuito de circuito.

2. Desacoplamento do condensador

Tente instalar capacitores de desacoplamento ao lado de componentes-chave, como ROM, RAM e outros chips.podem conter grandes efeitos de indutividadeA grande indutividade pode causar picos graves de ruído de comutação no traço Vcc. A única maneira de evitar picos de ruído de comutação nos traços Vcc é colocar um 0.1uF condensador eletrónico de desacoplamento entre VCC e rede de alimentaçãoSe forem utilizados componentes de montagem de superfície na placa de circuito, os capacitores de chip podem ser usados diretamente contra os componentes e fixados no pin Vcc.porque este tipo de capacitor tem menor perda eletrostática (ESL) e impedância de alta frequênciaTente não usar capacitores de tântalo, porque sua impedância é maior em altas frequências.

Preste atenção aos seguintes pontos ao instalar condensadores de desacoplagem:

Conecte um capacitor eletrolítico de 100 uF através da extremidade de entrada de energia da placa de circuito impresso.

Em princípio, um condensador cerâmico de 0,01 uF precisa ser colocado ao lado de cada chip de circuito integrado.Você pode colocar um 1-10 capacitor de tântalo para cada 10 chips.

Para componentes com fraca capacidade anti-interferência e grandes alterações de corrente quando desligados, e componentes de armazenamento como RAM e ROM,um condensador de desacoplamento deve ser ligado entre a linha de alimentação (Vcc) e a linha de terra.

O condensador não deve ser muito longo, especialmente o condensador de desvio de alta frequência não pode tomar chumbo.

3. Projeto do fio de terra

No sistema de controle de chip único, existem muitos tipos de fios de terra, como terra do sistema, terra de escudo, terra lógica, terra analógica, etc.A disposição razoável dos fios de terra determinará a capacidade anti-interferência da placa de circuitoAo conceber fios de terra e pontos de aterragem, devem ser tidas em conta as seguintes questões:

A terra lógica e a terra analógica devem ser conectadas separadamente e não podem ser usadas juntas.o fio de terra analógico deve ser o mais espesso possível, e a área de aterragem do terminal deve ser alargada tanto quanto possível.é melhor isolar os sinais analógicos de entrada e saída do circuito do microcontrolador através de optoacopladores.

Ao projetar a placa de circuito impresso do circuito lógico, o fio de terra deve formar um circuito fechado para melhorar a capacidade anti-interferência do circuito.

Se o fio de terra for muito fino, a resistência do fio de terra será grande, fazendo com que o potencial de terra mude com a mudança de corrente,causando o nível de sinal a ser instávelQuando o espaço de fiação permitir, certifique-se de que a largura do fio de terra principal seja de pelo menos 2-3 mm,e o fio de terra no pin do componente deve ser de cerca de 1.5mm.

Quando a frequência do sinal na placa de circuito é inferior a 1 MHz,porque a indução eletromagnética entre a fiação e os componentes tem pouca influência, e a circulação formada pelo circuito de aterragem tem uma influência maior sobre a interferência, é necessário utilizar uma aterragem pontual para que não forme um loop.Quando a frequência do sinal na placa é superior a 10 MHz, devido ao efeito de indutividade óbvio do projeto de fiação do PCB, a impedância de terra torna-se muito grande, e a corrente circulante formada pelo circuito de terra não é mais um grande problema.Por conseguinte,, deve ser utilizada a ligação a terra multiponto para minimizar a impedância de terra.

4. Outros

· Para além da disposição da linha eléctrica, a largura da linha deve ser o mais espessa possível em função do tamanho da corrente.A direção de encaminhamento da linha de energia e da linha terrestre deve ser consistente com a encaminhamento da linha de dados.. Trabalhar no projeto de layout de PCB No final, use fios de terra para cobrir a parte inferior da placa de circuito onde não há vestígios.Todos estes métodos ajudam a melhorar a capacidade anti-interferência do circuito.

A largura da linha de dados deve ser o mais larga possível para reduzir a impedância.5 mm (18mil~20mil) é utilizado.

Uma vez que um buraco via na placa de circuito irá trazer cerca de 10pF efeito de capacitância, o que irá introduzir demasiada interferência para circuitos de alta frequência, por isso, quando PCB layout design,O número de furos de via deve ser reduzido tanto quanto possívelAlém disso, muitas vias também reduzirão a resistência mecânica da placa de circuito.