Tek Çipli Mikrodenetleyici Kontrol Kartının PCB Tasarım İlkeleri

Bir devre kartı tasarlamasının en temel süreci üç adıma ayrılabilir: devre şeması tasarımı, ağ listesi üretimi ve basılı devre kartı tasarımı.İster panoda cihaz düzeni olsun ister kablolama olsun, vb., özel gereksinimler vardır.

Örneğin, giriş ve çıkış kablolamaları, karışıklıklardan kaçınmak için mümkün olduğunca kaçınılmalıdır.ve iki bitişik kablo tabakası birbirine mümkün olduğunca dik olmalıdırParazitik birleştirme kolayca paralel olarak gerçekleşebilir. Güç ve toprak telleri mümkün olduğunca iki katmana ayrılmalı ve birbirine dik olmalıdır.geniş bir toprak tel, dijital devre PCB'si için bir döngü olarak bir toprak ağı oluşturmak için kullanılabilir (analog devreler bu şekilde kullanılamaz), ve büyük bir bakır alanı kullanılır.

Aşağıdaki makalede, mikro denetleyici kontrol kartının PCB tasarımında dikkate alınması gereken ilkeler ve bazı ayrıntılar açıklanır.

1. Bileşen düzeni

Bileşenlerin düzenlenmesi açısından, ilgili bileşenler mümkün olduğunca yakın yerleştirilmelidir.ve CPU'nun saat girişi tüm gürültüye eğilimlidirGürültüye eğilimli cihazlar için, düşük akımlı devreler, yüksek akımlı devreler, vb.Onları mantıksal kontrol devresinden ve depolama devresinden uzak tut (ROM), RAM) mikro denetleyicinin mümkün olduğunca. mümkünse, bu devreler devreler haline getirilebilir.

2. Kopyalaşma kondansatörü

ROM, RAM ve diğer yongalar gibi önemli bileşenlerin yanına kopyalayan kondansatörler kurmaya çalışın.Büyük indüktansa etkiler içerebilir. Büyük indüktans Vcc izlerinde şiddetli anahtarlama gürültüsü piklerine neden olabilir. Vcc izlerinde anahtarlama gürültüsü piklerini önlemenin tek yolu 0 koymaktır.VCC ile güç zemini arasındaki 1uF elektronik koplama kapasitörüEğer yüzey montajı bileşenleri devre kartında kullanılırsa, çip kondansatörleri doğrudan bileşenlere karşı kullanılabilir ve Vcc pinine sabitlenebilir.çünkü bu tip kondansör daha düşük elektrostatik kaybı (ESL) ve yüksek frekanslı impedansı vardır, ve kondansatörün dielektrik istikrarının sıcaklığı ve zamanı da çok iyidir. Yüksek frekanslarda impedansları daha yüksek olduğu için tantalum kondansatörleri kullanmamaya çalışın.

Çekilme kondansörlerini yerleştirirken aşağıdaki noktalara dikkat edin:

Basılı devre kartının güç giriş ucuna 100uF elektrolitik kondansatör bağlayın.

Temel olarak, her bir entegre devre yongasının yanına 0.01uF seramik kondansatör yerleştirilmelidir.Her 10 çip için 1-10 tantalum kondansatör koyabilirsiniz.

Zayıf müdahale karşıtı yeteneği ve kapandığında büyük akım değişiklikleri olan bileşenler ve RAM ve ROM gibi depolama bileşenleri için,Bir koplama kondansatörü güç hattı (Vcc) ve yer hattı arasında bağlanmalıdır..

Kondansatörün kuruluşu çok uzun olmamalıdır, özellikle yüksek frekanslı bypass kondansatörü kurulu almamalıdır.

3Yer telinin tasarımı

Tek çipli kontrol sisteminde, sistem zemini, kalkan zemini, mantıksal zemin, analog zemin vb. gibi birçok tür toprak tel vardır.Yer tellerinin makul düzenleme devre kartının anti müdahale yeteneğini belirleyecektirYerleştirici kabloların ve topraklama noktalarının tasarlanmasında, aşağıdaki konular dikkate alınmalıdır:

Mantıksal zemin ve analog zemin ayrı ayrı kablolu olmalıdır ve birlikte kullanılamaz.Analog zemin kablosu mümkün olduğunca kalın olmalıdır., ve terminalin yerleşim alanı mümkün olduğunca genişletilmelidir.En iyisi, giriş ve çıkış analog sinyallerini mikro denetleyici devresinden optocouplers ile izole etmek.

Mantıksal devrenin basılı devre kartını tasarlarken, toprak telinin devrenin müdahale karşıtı yeteneğini artırmak için kapalı bir döngü oluşturması gerekir.

Yer telinin mümkün olduğunca kalın olması gerekir. Eğer yer telinin çok ince ise, yer telinin direnci büyük olacaktır, bu da yer potansiyelinin akım değişimi ile değişmesine neden olur.Sinyal seviyesinin dengesiz olmasına neden olur.Kablolama alanı izin verdiğinde, ana toprak telinin en az 2-3 mm genişliğinde olduğundan emin olun.ve bileşen sapındaki toprak telinin yaklaşık 1 olması gerekir.5mm.

Yerleme noktasının seçimine dikkat edin.Çünkü kablo ve bileşenler arasındaki elektromanyetik indüksiyonun çok az etkisi var., ve topraklama devresinin oluşturduğu dolaşım, etkileşime daha fazla etkisi vardır, bir döngü oluşturmaması için bir nokta topraklama kullanmak gerekir.Devre kartındaki sinyal frekansı 10MHz'den yüksek olduğunda, PCB kablolama tasarımının açık induktansa etkisi nedeniyle, zemin impedansı çok büyük hale gelir ve zemin devresinin oluşturduğu dolaşım akımı artık büyük bir sorun değildir.Bu yüzden..., çok noktalı topraklama kullanılmalıdır, böylece toprak impedansı en aza indirgenir.

4. Diğerleri

· Elektrik hattının düzenine ek olarak, yolun genişliği akımın büyüklüğüne göre mümkün olduğunca kalın olmalıdır.Elektrik hattının ve yer hattının yönlendirme yönü veri hattının yönlendirme yönüyle tutarlı olmalıdır.. PCB düzen tasarımı üzerinde çalışmak Sonunda, izlerin olmadığı devre kartının alt kısmını kaplamak için toprak tellerini kullanın.Bu yöntemlerin hepsi devrenin müdahale karşıtı yeteneğini artırmaya yardımcı olur.

Veri hattının genişliği impedansı azaltmak için mümkün olduğunca geniş olmalıdır. Veri hattının genişliği en az 0.3mm (12mil) 'den az değildir ve 0.46 ~ 0 ise daha idealdir.5 mm (18mil~20mil) kullanılır..

Devre kartındaki bir kanal deliği 10pF kapasitans etkisi yaratacağından, bu da yüksek frekanslı devreler için çok fazla müdahaleye yol açacak, bu yüzden PCB düzenleme tasarımı sırasında,Via deliklerinin sayısı mümkün olduğunca azaltılmalıdır.Dahası, çok fazla vias da devre kartının mekanik dayanıklılığını azaltacaktır.