Dalam sebuah desain, tata letak merupakan bagian yang penting.Hasil tata letak akan secara langsung mempengaruhi efek pengkabelan, jadi Anda bisa berpikir seperti ini, tata letak yang masuk akal adalah langkah pertama dalam keberhasilan desain PCB.
Secara khusus, pra-tata letak adalah proses memikirkan keseluruhan papan, aliran sinyal, pembuangan panas, struktur, dan arsitektur lainnya.Jika pra-tata letak gagal, upaya lebih lanjut juga akan sia-sia.
1. Pertimbangkan keseluruhannya
Berhasil atau tidaknya suatu produk, yang pertama adalah fokus pada kualitas internal, yang kedua adalah memperhatikan estetika secara keseluruhan, keduanya lebih sempurna untuk mempertimbangkan keberhasilan suatu produk.
Pada papan PCB, tata letak komponen harus seimbang, jarang dan teratur, tidak terlalu berat atau terlalu berat.
Apakah PCB akan berubah bentuk?
Apakah tepi proses dicadangkan?
Apakah poin MARK dicadangkan?
Apakah perlu untuk menyusun papan?
Berapa banyak lapisan papan, dapat memastikan kontrol impedansi, pelindung sinyal, integritas sinyal, ekonomi, pencapaian?
2. Kecualikan kesalahan tingkat rendah
Apakah ukuran papan cetak sesuai dengan ukuran gambar pemrosesan?Bisakah itu memenuhi persyaratan proses pembuatan PCB?Apakah ada tanda penentuan posisi?
Komponen dalam ruang dua dimensi, tiga dimensi tidak ada konflik?
Apakah tata letak komponen sudah rapi dan tertata rapi?Apakah semua kainnya sudah selesai?
Apakah komponen yang sering perlu diganti bisa diganti dengan mudah?Apakah nyaman untuk memasukkan papan sisipan ke dalam peralatan?
Apakah terdapat jarak yang tepat antara elemen termal dan elemen pemanas?
Apakah mudah untuk mengatur komponen yang dapat disesuaikan?
Apakah unit pendingin dipasang di tempat yang memerlukan pembuangan panas?Apakah udara mengalir dengan lancar?
Apakah aliran sinyal lancar dan interkoneksi terpendek?
Apakah colokan, soket, dll. bertentangan dengan desain mekanis?
Apakah masalah interferensi saluran dipertimbangkan?
3. Memotong atau melepaskan kapasitor
Dalam perkabelan, perangkat analog dan digital memerlukan kapasitor jenis ini, harus dekat dengan pin daya yang terhubung ke kapasitor bypass, nilai kapasitansi biasanya 0,1μF. pin sependek mungkin untuk mengurangi resistansi induktif penyelarasan, dan sedekat mungkin dengan perangkat.
Menambahkan kapasitor bypass atau decoupling ke papan, dan penempatan kapasitor ini di papan, merupakan pengetahuan dasar untuk desain digital dan analog, namun fungsinya berbeda.Kapasitor bypass sering digunakan dalam desain kabel analog untuk mem-bypass sinyal frekuensi tinggi dari catu daya yang mungkin masuk ke chip analog sensitif melalui pin catu daya.Umumnya, frekuensi sinyal frekuensi tinggi ini melebihi kemampuan perangkat analog untuk menekannya.Jika kapasitor bypass tidak digunakan di sirkuit analog, noise dan, dalam kasus yang lebih parah, getaran dapat terjadi di jalur sinyal.Untuk perangkat digital seperti pengontrol dan prosesor, kapasitor decoupling juga diperlukan, namun untuk alasan yang berbeda.Salah satu fungsi kapasitor ini adalah untuk bertindak sebagai bank muatan “miniatur”, karena dalam rangkaian digital, melakukan peralihan status gerbang (yaitu peralihan sakelar) biasanya memerlukan arus dalam jumlah besar, dan ketika peralihan transien dihasilkan pada chip dan aliran melalui papan, akan menguntungkan jika memiliki biaya “cadangan” tambahan ini.” biaya itu menguntungkan.Jika muatan tidak cukup untuk melakukan aksi peralihan, hal ini dapat menyebabkan perubahan besar pada tegangan suplai.Perubahan voltase yang terlalu besar dapat menyebabkan level sinyal digital menjadi tidak menentu dan kemungkinan besar menyebabkan mesin status pada perangkat digital tidak beroperasi dengan benar.Arus switching yang mengalir melalui rangkaian papan akan menyebabkan tegangan berubah, karena adanya induktansi parasit pada rangkaian papan, maka perubahan tegangan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut: V = Ldl/dt dimana V = perubahan tegangan L = papan induktansi penyelarasan dI = perubahan arus yang mengalir melalui penyelarasan dt = waktu perubahan arus Oleh karena itu, karena berbagai alasan, catu daya pada catu daya atau perangkat aktif pada pin daya diterapkan Kapasitor bypass (atau decoupling) adalah praktik yang sangat baik .
Catu daya input, jika arusnya relatif besar, disarankan untuk mengurangi panjang dan luas penyelarasan, jangan berjalan di seluruh lapangan.
Peralihan kebisingan pada masukan digabungkan dengan bidang keluaran catu daya.Kebisingan peralihan tabung MOS dari catu daya keluaran mempengaruhi catu daya masukan tahap depan.
Jika ada sejumlah besar DCDC arus tinggi di papan, ada frekuensi yang berbeda, gangguan lompat arus tinggi dan tegangan tinggi.
Jadi kita perlu mengurangi area catu daya input untuk memenuhi arus yang melewatinya.Jadi ketika tata letak catu daya, pertimbangkan untuk menghindari input daya papan penuh.
4. Saluran listrik dan ground
Saluran listrik dan saluran tanah ditempatkan dengan baik dan serasi, dapat mengurangi kemungkinan interferensi elektromagnetik (EMl).Jika saluran listrik dan ground tidak terpasang dengan benar, loop sistem akan dirancang, dan kemungkinan besar akan menimbulkan kebisingan.Contoh desain PCB daya dan ground yang tidak dikawinkan dengan benar ditunjukkan pada gambar.Di papan ini, gunakan rute yang berbeda untuk menghubungkan listrik dan ground, karena pemasangan yang tidak tepat ini, komponen elektronik papan dan jalur oleh interferensi elektromagnetik (EMI) lebih mungkin terjadi.
5. Pemisahan digital-analog
Dalam setiap desain PCB, bagian rangkaian yang derau dan bagian yang “tenang” (bagian yang tidak derau) harus dipisahkan.Secara umum rangkaian digital dapat mentolerir gangguan derau, dan tidak peka terhadap derau (karena rangkaian digital memiliki toleransi derau tegangan yang besar);sebaliknya, toleransi gangguan tegangan rangkaian analog jauh lebih kecil.Dari keduanya, rangkaian analog adalah yang paling sensitif terhadap gangguan switching.Dalam sistem perkabelan sinyal campuran, kedua jenis sirkuit ini harus dipisahkan.
Dasar-dasar pengkabelan papan sirkuit berlaku untuk sirkuit analog dan digital.Aturan dasarnya adalah menggunakan ground plane yang tidak terputus.Aturan dasar ini mengurangi efek dI/dt (arus versus waktu) pada rangkaian digital karena efek dI/dt menyebabkan potensial ground dan memungkinkan noise masuk ke rangkaian analog.Teknik pengkabelan pada rangkaian digital dan analog pada dasarnya sama, kecuali satu hal.Hal lain yang perlu diingat untuk rangkaian analog adalah menjaga jalur dan loop sinyal digital di bidang tanah sejauh mungkin dari rangkaian analog.Hal ini dapat dicapai dengan menghubungkan ground plane analog secara terpisah ke koneksi ground sistem, atau dengan menempatkan sirkuit analog di ujung papan, di ujung saluran.Hal ini dilakukan untuk meminimalkan gangguan eksternal pada jalur sinyal.Hal ini tidak diperlukan untuk sirkuit digital, yang dapat mentolerir kebisingan dalam jumlah besar di bidang tanah tanpa masalah.
6. Pertimbangan termal
Dalam proses tata letak, kebutuhan untuk mempertimbangkan saluran udara pembuangan panas, jalan buntu pembuangan panas.
Perangkat yang peka terhadap panas tidak boleh diletakkan di belakang sumber panas angin.Berikan prioritas pada lokasi tata letak rumah tangga yang sulit membuang panas seperti DDR.Hindari penyesuaian berulang karena simulasi termal tidak lolos.
Waktu posting: 30 Agustus-2022