PCB上的布线都需要注意些什么
PCB 设计的一般原则要使电子电路获得最佳性能,元器件的布且及导线的布设是很重要的。为了设计质量好、造价低的PCB.应遵循以下一般原则:1布局首先,要考虑PCB 尺寸大小。PCB 尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;过小,则散热不好,且邻近线条易受干扰。在确定PCB 尺寸后.再确定特殊元件的位置。最后,根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进行布局。在确定特殊元件的位置时要遵守以下原则:(1)尽可能缩短高频元器件之间的连线,设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近,输入和输出元件应尽量远离。(2)某些元器件或导线之间可能有较高的电位差,应加大它们之间的距离,以免放电引出意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。(3)重量超过15g 的元器件、应当用支架加以固定,然后焊接。那些又大又重、发热量多的元器件,不宜装在印制板上,而应装在整机的机箱底板上,且应考虑散热问题。热敏元件应远离发热元件。(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局应考虑整机的结构要求。若是机内调节,应放在印制板上方便于调节的地方;若是机外调节,其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。(5)应留出印制扳定位孔及固定支架所占用的位置。根据电路的功能单元.对电路的全部元器件进行布局时,要符合以下原则:(1)按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置,使布局便于信号流通,并使信号尽可能保持一致的方向。(2)以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它来进行布局。元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB 上.尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。(3)在高频下工作的电路,要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列。这样,不但美观.而且装焊容易.易于批量生产。(4)位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘一般不小于2mm。电路板的最佳形状为矩形。长宽比为3:2 成4:3。电路板面尺寸大于200x150mm 时.应考虑电路板所受的机械强度。2.布线布线的原则如下;(1) 输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。最好加线间地线,以免发生反馈藕合。(2) 印制摄导线的最小宽度主要由导线与绝缘基扳间的粘附强度和流过它们的电流值决定。当铜箔厚度为005mm、宽度为1~15mm 时.通过2A 的电流,温度不会高于3℃,因此导线宽度为15mm 可满足要求。对于集成电路,尤其是数字电路,通常选002~03mm 导线宽度。当然,只要允许,还是尽可能用宽线.尤其是电源线和地线。导线的最小间距主要由最坏情况下的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,可使间距小至5~8mm。(3) 印制导线拐弯处一般取圆弧形,而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能。此外,尽量避免使用大面积铜箔,否则.长时间受热时,易发生铜箔膨胀和脱落现象。必须用大面积铜箔时,最好用栅格状这样有利于排除铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体。3焊盘焊盘中心孔要比器件引线直径稍大一些。焊盘太大易形成虚焊。焊盘外径D 一般不小于(d+12)mm,其中d 为引线孔径。对高密度的数字电路,焊盘最小直径可取(d+10)mm。PCB 及电路抗干扰措施印制电路板的抗干扰设计与具体电路有着密切的关系,这里仅就PCB 抗干扰设计的几项常用措施做一些说明。1电源线设计根据印制线路板电流的大小,尽量加租电源线宽度,减少环路电阻。同时、使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致,这样有助于增强抗噪声能力。2地段设计地线设计的原则是:(1)数字地与模拟地分开。若线路板上既有逻辑电路又有线性电路,应使它们尽量分开。低频电路的地应尽量采用单点并联接地,实际布线有困难时可部分串联后再并联接地。高频电路宜采用多点串联接地,地线应短而租,高频元件周围尽量用栅格状大面积地箔。(2)接地线应尽量加粗。若接地线用很纫的线条,则接地电位随电流的变化而变化,使抗噪性能降低。因此应将接地线加粗,使它能通过三倍于印制板上的允许电流。如有可能,接地线应在2~3mm 以上。(3)接地线构成闭环路。只由数字电路组成的印制板,其接地电路布成团环路大多能提高抗噪声能力。3退藕电容配置PCB 设计的常规做法之一是在印制板的各个关键部位配置适当的退藕电容。退藕电容的一般配置原则是:(1)电源输入端跨接10~100uf 的电解电容器。如有可能,接100uF 以上的更好。(2)原则上每个集成电路芯片都应布置一个001pF 的瓷片电容,如遇印制板空隙不够,可每4~8 个芯片布置一个1~10pF 的但电容。(3)对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的器件,如RAM、ROM 存储器件,应在芯片的电源线和地线之间直接接入退藕电容。(4)电容引线不能太长,尤其是高频旁路电容不能有引线。此外,还应注意以下两点:(1) 在印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时.操作它们时均会产生较大火花放电,必须采用附图所示的RC 电路来吸收放电电流。一般R 取1~2K,C 取2~47UF。(2) CMOS 的输入阻抗很高,且易受感应,因此在使用时对不用端要接地或接正电源。
单片机由中央处理器(含部分特殊功能寄存器)、内部RAM、程序存储器、各种外设(IO
端口、定时器、串行接口、中断处理电路等等)及对应控制寄存器、时钟电路、复位电路等
几部分组成。
单片机的最小系统就是使单片机能够实现简单运行的最少的原件的组合。单片机最小系统主
要由电源、复位、振荡电路以及扩展部分等部分组成。
电源供电模块:
对于一个完整的电子设计来讲,首要问题就是为整个系统提供电源供电模块,电源模块的稳
定可靠是系统平稳运行的前提和基础。
复位电路
单片机的置位和复位,都是为了把电路初始化到一个确定的状态,一般来说,单片机复位电
路作用是把一个例如状态机初始化到空状态,而在单片机内部,复位的时候单片机是把一些
寄存器以及存储设备装入厂商预设的一个值。
振荡电路
结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率,单片机晶振提供的时钟频率越高,那么单
片机运行速度就越快,单片接的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。
不可以。
安规电容是指电容器失效后,不会导致电击,不危及人身安全的安全电容器。安规电容通常只用于抗干扰电路中的滤波作用。它们用在电源滤波器里,起到电源滤波作用,分别对共模,差模干扰起滤波作用。出于安全考虑和EMC考虑,一般在电源入口建议加上安规电容。
安规电容的放电和普通电容不一样,普通电容在外部电源断开后电荷会保留很长时间,如果用手触摸就会被电到,而安规电容则没这个问题。在交流电源输入端,一般需要增加3个安全电容来抑制EMI传导干扰。
安规电容分为x 型和y 型。交流电源输入分为3 个端子:火线L/零线N/地线G,(L=Line,N=Neutral, G=Ground)。跨于“L-N”之间,即“火线-零线”之间的是X 电容;跨于“L-G/N-G”之间,即“火线-地线 或 零线-地线”之间的是Y 电容。火线与零线之间接个电容就像是“X”,而火线与地线之间接个电容像个“Y”,这些都不是按什么材质来分的。
X电容:由于这个电容连接的位置也比较关键,同样需要符合相关安全标准。X电容同样也属于安全电容之一。
根据实际需要,X电容的容值允许比Y电容的容值大,但此时必须在X电容的两端并联一个安全电阻,用于防止电源线拔插时,由于该电容的充放电过程而致电源线插头长时间带电。安全标准规定,当正在工作之中的机器电源线被拔掉时,在两秒钟内,电源线插头两端带电的电压(或对地电位)必须小于原来额定工作电压的30%。