微控制器控制PCB板設計的原則和細節說明

2021-09-25 02:08:35 字數 1931 閱讀 7168

設計電路板最基本的過程可以分為三大步驟:電路原理圖的設計,產生網路表,印製電路板的設計。不管是板上的器件布局還是走線等等都有著具體的要求。

例如,輸入輸出走線應盡量避免平行,以免產生干擾。兩訊號線平行走線必要是應加地線隔離,兩相鄰層佈線要盡量互相垂直,平行容易產生寄生耦合。電源與地線應盡量分在兩層互相垂直。線寬方面,對數位電路pcb可用寬的地線做一回路,即構成一地網(模擬電路不能這樣使用),用大面積鋪銅。

下面這篇文章就微控制器控制板pcb設計需要注意的原則和一些細節問題進行了說明。

1.元器件布局

在元器件的布局方面,應該把相互有關的元件盡量放得靠近一些,例如,時鐘發生器、晶振、cpu的時鐘輸入端都易產生雜訊,在放置的時候應把它們靠近些。對於那些易產生雜訊的器件、小電流電路、大電流電路開關電路等,應盡量使其遠離微控制器的邏輯控制電路和儲存電路(rom、ram),如果可能的話,可以將這些電路另外製成電路板,這樣有利於抗干擾,提高電路工作的可靠性。

微控制器控制pcb板設計的原則和細節說明

2.去耦電容

盡量在關鍵元件,如rom、ram等晶元旁邊安裝去耦電容。實際上,印製電路板走線、引腳連線和接線等都可能含有較大的電感效應。大的電感可能會在vcc 走線上引起嚴重的開關雜訊尖峰。防止vcc走線上開關雜訊尖峰的唯一方法,是在vcc與電源地之間安放乙個0.1uf的電子去耦電容。如果電路板上使用的是表面貼裝元件,可以用片狀電容直接緊靠著元件,在vcc引腳上固定。最好是使用瓷片電容,這是因為這種電容具有較低的靜電損耗(esl)和高頻阻抗,另外這種電容溫度和時間上的介質穩定性也很不錯。盡量不要使用鉭電容,因為在高頻下它的阻抗較高。

在安放去耦電容時需要注意以下幾點:

? 在印製電路板的電源輸入端跨接100uf左右的電解電容,如果體積允許的話,電容量大一些則更好。

? 原則上每個積體電路晶元的旁邊都需要放置乙個0.01uf的瓷片電容,如果電路板的空隙太小而放置不下時,可以每10個晶元左右放置乙個1-10的鉭電容。

? 對於抗干擾能力弱、關斷時電流變化大的元件和ram、rom等儲存元件,應該在電源線(vcc)和地線之間接入去耦電容。

? 電容的引線不要太長,特別是高頻旁路電容不能帶引線。

3.地線設計

在微控制器控制系統中,地線的種類有很多,有系統地、遮蔽地、邏輯地、模擬地等,地線是否布局合理,將決定電路板的抗干擾能力。在設計地線和接地點的時候,應該考慮以下問題:

? 邏輯地和模擬地要分開佈線,不能合用,將它們各自的地線分別與相應的電源地線相連。在設計時,模擬地線應盡量加粗,而且盡量加大引出端的接地面積。一般來講,對於輸入輸出的模擬訊號,與微控制器電路之間最好通過光耦進行隔離。

? 在設計邏輯電路的印製電路版時,其地線應構成閉環形式,提高電路的抗干擾能力。

? 地線應盡量的粗。如果地線很細的話,則地線電阻將會較大,造成接地電位隨電流的變化而變化,致使訊號電平不穩,導致電路的抗干擾能力下降。在佈線空間允許的情況下,要保證主要地線的寬度至少在2-3mm以上,元件引腳上的接地線應該在1.5mm左右。

? 要注意接地點的選擇。當電路板上訊號頻率低於1mhz時,由於佈線和元件之間的電磁感應影響很小,而接地電路形成的環流對干擾的影響較大,所以要採用一點接地,使其不形成迴路。當電路板上訊號頻率高於10mhz時,由於pcb佈線設計的電感效應明顯,地線阻抗變得很大,此時接地電路形成的環流就不再是主要的問題了。所以應採用多點接地,盡量降低地線阻抗。

4.其他

·電源線的布置除了要根據電流的大小盡量加粗走線寬度外,在pcb佈線設計時還應使電源線、地線的走線方向與資料線的走線方身一致在pcb佈線設計工作的最後,用地線將電路板的底層沒有走線的地方鋪滿,這些方法都有助於增強電路的抗干擾能力。

? 資料線的寬度應盡可能地寬,以減小阻抗。資料線的寬度至少不小於0.3mm(12mil),如果採用0.460.5mm(18mil20mil)則更為理想。

? 由於電路板的乙個過孔會帶來大約10pf的電容效應,這對於高頻電路,將會引入太多的干擾,所以在pcb佈線設計的時候,應盡可能地減少過孔的數量。再有,過多的過孔也會造成電路板的機械強度降低。

微控制器控制板的設計原則

需要遵循的原則如下 1 在元器件的布局方面,應該把相互有關的元件盡量放得靠近一些,例如,時鐘發生器 晶振 cpu的時鐘輸入端都易產生雜訊,在放置的時候應把它們靠近些。對於那些易產生雜訊的器件 小電流電路 大電流電路開關電路等,應盡量使其遠離微控制器的邏輯控制電路和儲存電路 rom ram 如果可能的...

微控制器控制板設計

微控制器控制板的設計原則需要遵循的原則如下 1 在元器件的布局方面,應該把相互有關的元件盡量放得 靠近一些,例如,時鐘發生器 晶振 cpu的時鐘輸入端都易產生雜訊,在放置的時候應把它們靠近些。對於那些易產生雜訊的器件 小電流電路 大電流電路開關電路等,應盡量使其遠離微控制器的邏輯控制電路和儲存電路 ...

值得注意的微控制器控制板的設計原則

需要遵循的原則如下 1 在元器件的布局方面,應該把相互有關的元件盡量放得靠近一些,例如,時鐘發生器 晶振 cpu的時鐘輸入端都易產生雜訊,在放置的時候應把它們靠近些。對於那些易產生雜訊的器件 小電流電路 大電流電路開關電路等,應盡量使其遠離微控制器的邏輯控制電路和儲存電路 rom ram 如果可能的...