PCB 基板設計におけるいくつかの原則の要約

プリント基板設計時のいくつかの原則を要約します。

レイアウト

1. レイアウトとは、回路コンポーネントの合理的なレイアウトを指します。どのような配置が合理的ですか。シンプルな原則はモジュール式で明確な分割です。つまり、ある程度の回路基礎を持っている人であれば、どのプリント基板を使ってどのような機能を実現しているのかがわかります。

2. 具体的な設計手順: まず、回路図に基づいて初期プリント基板ファイルを生成し、プリント基板の事前レイアウトを完了し、プリント基板の相対的なレイアウト領域を決定して、構造が次のとおりであることを構造に伝えます。当社が提供するエリアに基づいて。次に、全体的な構造設計に基づいて特定の制約を指定します。

3. 構造上の制約に基づいて、基板の端の図面、開口部の位置、およびいくつかの禁止領域を完成させて、コネクタを配置します。

4. コンポーネントの配置原則: 一般に、メイン制御マイクロコントローラー (MCU) は回路基板の中央に配置され、インターフェース回路はインターフェース (ネットワーク ポート、USB、VGA など) の近くに配置されます。ほとんどのインターフェイスには、静電気放電保護機能とフィルタリング機能が備わっています。従う原則は、フィルタリングの前に保護することです。

5. 次は電源モジュールです。通常、メイン電源モジュールは電源インレット (システムの 5V など) に配置されます。独立した電源モジュール（モジュール回路によって供給される 2.5V など）は、実際の条件に応じて、同じ電源ネットワーク内の人口密集地域に配置できます。

6. 一部の内部回路はコネクタに接続されていません。私たちは通常、高速と低速のゾーニング、アナログとデジタルのゾーニング、干渉源と高感度の受信機のゾーニングという基本原則に従います。

7. 次に、個々の回路モジュールについて、回路設計時の電流の流れる方向に基づいて設計します。

全体の回路レイアウトは大体こんな感じです、追加・修正歓迎です。

配線

1. 配線の最も基本的な要件は、すべてのコンポーネントの効果的な接続を確保することです。

ネットワーク。接続性は簡単に実現できますが、有効性は曖昧な概念です。実際、回路内にはデジタル信号とアナログ信号の 2 種類の信号しかありません。デジタル回路の場合は十分なノイズ耐性を確保すること、アナログ信号の場合は可能な限り損失をゼロにすることです。

2. 配線の前に、通常、プリント基板の積層設計全体を理解する必要があります。つまり、すべての配線層を最適な配線層と準最適な配線層に分けて計画する必要があります。最適な配線層とは、隣接する完全な接地層は、一般に重要な信号 (DDR のすべての信号、差動信号、アナログ信号など) を敷設するために使用されます。他の信号 (I2C、UART、SPI、GPIO) は他のレイヤーを通過し、その回路の関連信号 (DDR、ネットワーク ポートなど) のみが重要なフィールドに存在するようにします。

3. 高速信号配線では、反射、クロストーク、電磁適合性などの問題を考慮する必要があるため、一般に単線 50R、差動線 100R などのインピーダンス整合が必要です。実際の設計が優先される必要があります (原則は、等しく連続的なインピーダンスを確保することです)。クロストークは主に3W/2W原理、グループアース処理等を考慮しています。

4. 電源と電源回路は、まず十分な耐荷重を確保する必要があります。つまり、電源の回路全体をできるだけ太く、短くする必要があります。電磁両立性の観点から、エコーはループと呼ばれ、ループアンテナを形成して外部に放射することで、ループ面積を最小限に抑えます。

接地

1. 接地は重要な基準面であるため、接地と接地設計はプリント基板設計において非常に重要です。接地層の設計に問題があると、他の信号も安定しません。

2. 通常、シャーシ接地とシステム接地に分けることができます。名前が示すように、シャーシ アースは製品の金属シート接続のアースであり、システム アースは回路システム全体の基準面です。

3. 一般的なシステムとキャビネットの実際的な原理は、キャビネットが接地とシステムに分割され、磁気ビーズまたは多点接続を介して高電圧コンデンサに接続されることです。

4. システムについて: 機能的には、デジタル、アナログ、電源に分かれています。 （土地の分割については常に議論がありました。私はここの出身です。）

まず、非常に合理的な間取りであれば、土地を分割できると思います。レイアウトの意味は非常に合理的です。つまり、デジタル領域にはデジタル信号のみが存在し、アナログ領域にはアナログ信号のみが存在し、パワー領域には電源信号のみが存在し、その下には完全なグランド層があります。電流と電流は非常に似ているため、両方とも下に流れ、その下に完全な接地層があります。したがって、最短最低の原理で、他の場所に逃げることなくそのまま下に流れていきます。

ただし、場合によってはそれが理想的ではなく、さまざまなエリアでいくつかの交差点が発生します。この時点で、単一の理解ポイントを選択し、0R 抵抗を使用するのが一般的です (磁気ビーズは高周波でフィルタリング効果があるため、推奨されません)。抵抗は、最も密度の高い交差点と最小の流れ面積を持つ領域に位置します。