docObwody drukowane
download 
Reklamacja Transkrypt
Obwody drukowane
Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych Politechniki Łódzkiej Obwody drukowane Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych Politechniki Łódzkiej Obwody drukowane 4 zasady poprawnego projektowania PCB dr inż. Piotr Pietrzak dr inż. Piotr Pietrzak [email protected] pok. 54, tel. 631 26 20 www.dmcs.p.lodz.pl [email protected] pok. 54, tel. 631 26 20 www.dmcs.p.lodz.pl Zasady poprawnego projektowania PCB Zasady poprawnego projektowania PCB • Właściwe prowadzenie „powrotnych” ścieżek masy, unikanie powstawania pętli • Zdolność przewodzenia dostatecznie dużych wartości prądów przez ścieżki oszacowanie natężeń prądów płynących przez poszczególne ścieżki (w szczególności ścieżki zasilające) określenie warunków środowiskowych i maksymalnego dopuszczalnego wzrostu temperatury ścieżki ścieżka powrotna masy źle dobór odpowiednich wymiarów ścieżek, z uwzględnieniem grubości folii miedzianej laminatu dobrze • Analiza przesłuchów aktywna W razie konieczności zastosowanie procesu, w którym w pierwszej kolejności folia miedziana podlega procesowi powlekania warstwą metalu (np. HASL), a następnie nakładana jest solder maska dobór odpowiednich średnic przelotek, w razie potrzeby stosowanie przelotek wielokrotnych lub zalutowywanych przesłuch wsteczny pasywna Zasady poprawnego projektowania PCB Zasady poprawnego projektowania PCB • Ekranowanie ścieżek • Kontrola impedancji ścieżek ścieżki o kontrolowanej impedancji mogą być prowadzone tylko dla obwodów drukowanych posiadających minimum 2 warstwy • pierścień ekranujący otaczający ścieżkę lub pola lutownicze zapewnia lokalną ścieżkę powrotną dla prądów pochodzących od zaburzeń EMI impedancja ścieżki zależy od parametrów laminatu oraz wymiarów ścieżki • podczas realizacji pierścieni ekranujących należy pamiętać o rezystancji powierzchniowej płytki oraz upływności odpowiednie dobranie impedancji ścieżek pozwala zminimalizować poziom zakłóceń źle dobrze Altium designer: Application Note AP0107 1 Zasady poprawnego projektowania PCB Zasady poprawnego projektowania PCB • Unikanie zamykających się pętli ścieżek tworzących anteny • Impedancyjny profil ścieżek • pętle ścieżek tworzą anteny ścieżki sygnałowe • pętle mogą zamykać się przez sprzężenie pojemnościowe masa View From Top źle źle dobrze Lokalne zmiany impedancji w ścieżce sygnałowej w systemach, w których czas narastania sygnału jest bliski lub krótszy od opóźnienia propagacji przez ścieżkę może powodować tzw. dzwonienie. View From Top dobrze Zasady poprawnego projektowania PCB Zasady poprawnego projektowania PCB • Dopasowanie impedancyjne wejść i wyjść • w przypadku długich ścieżek przewodzących sygnały o dużych częstotliwościach (krótkie czasy narastania i opadania) należy stosować terminatory źle • Stosowanie krótkich doprowadzeń sygnału • długie doprowadzenia sygnału sprzyjają powstawaniu odbić i spowodowanych nimi harmonicznych zakłócających pracę obwodu dobrze źle Altium designer: Application Note AP0107 • Właściwe wykorzystanie prowadzenia ścieżek uprzywilejowanych źle kierunków • długość ścieżki powinna być tak dobrana, aby ścieżka nie stanowiła rezonatora ćwierć-falowego dobrze Zasady poprawnego projektowania PCB Zasady poprawnego projektowania PCB • Stosowanie możliwie najkrótszych segmentów ścieżek, w szczególności dla ścieżek przewodzących sygnały szybkie źle dobrze • Analiza możliwości powstawania rezonansu w ścieżkach dobrze • W przypadku interfejsów wieloprzewodowych (pary różnicowe, linie adresowe i danych w interfejsach cyfrowych oraz powiązane z nimi sygnały zegarowe) należy stosować ścieżki równej długości • Unikanie prostopadłego rozgałęziania ścieżek oraz zaginania ich pod kątem prostym zmniejszających koncentrację pola oraz odbić w obszarze zagięcia źle dobrze • Właściwe odsprzęganie podzespołów redukujące wzajemne zakłócanie podzespołów oraz występowanie lokalnych stanów przejściowych w płaszczyznach zasilania kondensatory odsprzęgające źle dławik odsprzęgający dobrze Altium designer: Application Note AP0135 źle dobrze 2 Zasady poprawnego projektowania PCB Zasady poprawnego projektowania PCB • Podział na bloki o różnych szybkościach działania, w tym analogowe Wolne Szybkie Analogowe Bardzo szybkie • Unikanie nakładania się obszarów miedzi (polygon, plane) i właściwe ich podłączanie do wymaganych potencjałów Bardzo szybkie Szybkie Wolne Analogowe +5V +5V +5V +12V +12V +5V +12V +12V +12V źle • Właściwe podłączanie pól lutowniczych do płaszczyzn miedzi źle źle dobrze Zasady poprawnego projektowania PCB • Idealnym rozwiązaniem jest ekranowanych linii paskowych prowadzenie dobrze • Przewodność płaszczyzn miedzi powinna być jak największa i nie może być lokalnie obniżana nadmierną koncentracją pól lutowniczych i przelotek dobrze Zasady poprawnego projektowania PCB ścieżek jako Struktura PCB dla częstotliwości mniejszych od 300MHz GND GND Zasady poprawnego projektowania PCB Struktura PCB dla częstotliwości większych niż 300MHz Zasady poprawnego projektowania PCB ze względu na lutowanie Orientacja elementów dla lutowania na fali 3 Zasady poprawnego projektowania PCB ze względu na lutowanie Dodatkowe elementy płytek obwodów drukowanych w przypadku lutowania na fali (pułapki lutowia, ślepe pola) Zasady poprawnego projektowania PCB ze względu na lutowanie Połączenie pól lutowniczych ze ścieżkami dobrze Zasady poprawnego projektowania PCB ze względu na lutowanie źle Zasady poprawnego projektowania PCB – odległość podzespołów dobrze źle Strona lutowania Strona elementów dobrze źle dobrze źle Zasady poprawnego projektowania PCB – odległość podzespołów 4
