Shenzheng Weifu Circuit Technology Co.Ld

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シングルチップ制御ボードの設計原則のPCB設計

2023 06/08

PCBボード上のデバイスのレイアウトであるか、アラインメントがあるかなど、特定の要件があります。たとえば、入力ラインと出力ラインは、干渉を生成しないように並列を避けようとする必要があります。地下分離を追加するには、互いに垂直に垂直にしようとする2つの隣接する配線層の2つの信号線の平行アライメントが必要です。パワーと地面は、互いに垂直な2つの層で可能な限り分割する必要があります。ライン幅、デジタルサーキットPCBは、回路を作るための広い地上ライン、つまりグラウンドネットワークを形成するために利用可能です(この方法ではアナログ回路は使用できません)。

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以下は、マイクロコントローラー制御ボードの設計で考慮する必要がある原則といくつかの詳細の説明です。

1.コンポーネントレイアウト

コンポーネントのレイアウトに関しては、互いに関連するコンポーネントを可能な限り近くに配置する必要があります。たとえば、クロックジェネレーター、クリスタル、CPUクロック入力はノイズが発生しやすく、一部の近くに配置する必要があります。ノイズを起こしやすいデバイスの場合、小さな電流回路、高電流回路スイッチング回路などは、マイクロコントローラー(ROM、RAM)のロジック制御回路と貯蔵回路から可能な限り遠く離れている必要があります。反干渉を助長する別の回路基板になり、回路作業の信頼性が向上します。

2.分解コンデンサ

ROM、RAM、その他のチップなどの主要なコンポーネントの横にデカップリングコンデンサをインストールしてみてください。実際、PCBボードアライメント、ピン接続、配線には大きな誘導効果が含まれる場合があります。大きなインダクタは、VCCアライメントに重度のスイッチングノイズスパイクを引き起こす可能性があります。 VCCアラインメントのスイッチングノイズスパイクを防ぐ唯一の方法は、VCCと電力場の間に0.1UFの電子分離コンデンサを配置することです。 PCBで表面マウントコンポーネントを使用すると、コンポーネントに直接隣接してチップコンデンサを使用し、VCCピンに固定できます。磁器チップコンデンサを使用するのが最善です。これは、このコンデンサの温度と時間にわたるこのコンデンサの誘電体の安定性に加えて、このコンデンサの静電損失(ESL)と高周波インピーダンスが低いためです。高周波数での高いインピーダンスのため、タンタルコンデンサを使用しないようにしてください。

デカップリングコンデンサを配置する場合、次のポイントに注意する必要があります。

(1)PCBの電源入力を介して約100対の電解コンデンサを接続するか、サイズが許す場合はより大きな静電容量を接続します。


(2)原則として、各ICチップの隣に0.01ufセラミックチップコンデンサを配置する必要があります。ボードのギャップが小さすぎて収まるには小さすぎる場合、1〜10のタンタルコンデンサを10個のチップごとに配置できます。


(3)干渉に対する免疫が弱い成分とオフになったときの電流が大きく変化した場合、およびRAMやROMなどの貯蔵コンポーネントの場合、電力線(VCC)とグランドの間にデカップリングコンデンサを接続する必要があります。


(4)コンデンサのリードは、特に高周波バイパスコンデンサにリードを伴わないはずです。

デカップリングコンデンサを配置する場合、次のポイントに注意する必要があります。 3.地上設計

マイクロコントローラー制御システムでは、システムグラウンド、シールドグラウンド、ロジックグラウンド、アナロググラウンドなど、多くのタイプの敷地があります。地面が適切にレイアウトされているかどうかは、干渉に対するボードの免疫を決定します。根拠と接地ポイントを設計するときは、次の問題を考慮する必要があります。

(1)論理的およびアナログの敷地は、それぞれの接地を対応する電力場に接続し、結合しないで別々に配線する必要があります。アナロググラウンドは、設計中にできるだけ厚くする必要があり、リードエンドの接地エリアは可能な限り大きくする必要があります。一般に、入力および出力アナログ信号の場合、OptoCouplersを介してマイクロコントローラー回路からそれらを分離することをお勧めします。

(2)ロジック回路の印刷回路バージョンの設計では、干渉に対する回路の免疫を改善するために、地面は閉ループ形式を形成する必要があります。

(3)(3)接地ワイヤーはできるだけ厚くする必要があります。接地ワイヤが非常に薄い場合、地上抵抗が大きくなり、電流とともに地面の可能性が変化し、不安定な信号レベルをもたらし、干渉に対する回路の免疫が減少します。配線スペースの場合、メイングラウンドラインの幅を少なくとも2〜3mm以上保証するために、コンポーネントピンの地面が約1.5mmでなければなりません。

(4)接地点の選択に注意を払ってください。ボードの信号周波数が1MHz未満の場合、配線とコンポーネント間の電磁誘導の影響は非常に小さく、接地回路によって形成されるループ電流は干渉に大きな影響を与えるため、接地点は次のとおりです。ループを形成しないように使用されます。ボード上の信号周波数が10MHzを超えると、配線の明らかな誘導効果のために地面のインピーダンスが大きくなり、接地回路によって形成されるループ電流は現時点ではもはや大きな問題ではありません。したがって、接地の複数のポイントを使用して、接地インピーダンスを最小限に抑える必要があります。

4.その他

(1)電源のサイズに加えてアライメントの幅を厚くしようとする電力コードのレイアウトは、配線でも配線に沿った電源コード、地下線アライメント方向、データラインアライメント本体を作成する必要があります。グラウンドラインの終わりにある作業は、舗装の整列なしにボードの底になります。これらの方法は、回路の干渉能力を高めるのに役立ちます。

(2)インピーダンスを最小限に抑えるために、データラインの幅はできるだけ広くする必要があります。データラインの幅は少なくとも0.3mm(12mil)でなければならず、0.46〜0.5mm(18mil〜20mil)を使用すると、より良いでしょう。

(3)ボードの1つのVIAが容量性効果の約10pfをもたらすため、高周波回路の干渉が多すぎるため、配線時にVIAの数をできるだけ削減する必要があります。繰り返しになりますが、あまりにも多くのVIAがボードの機械的強度を低下させる可能性があります。