PCB-ontwerp meesteren: bewezen tips voor signaalintegriteit, EMI en spoorlayout

Circuits ontwerpen kan ongelooflijk intimiderend zijn wanneer het aankomt op praktische toepassing. Vaak maken PCB-ontwerpers veelvoorkomende ontwerpfouten die ze kunnen verbeteren, met eenvoudige tips en trucs. In dit artikel leert u hoe u dingen kunt verbeteren zoals signaalintegriteit, EMI, en zo voort. U zult ook inzicht krijgen over spoorbreedtes, via-groottes, plaatsen, en vrijruimtes tussen sporen.

Ontwerptoolkitten gebruiken

Vaak lopen mensen mis met het besef van de use-cases en voordelen van toolkits, en gebruiken ze niet voor hun PCB-ontwerp. Dit is enigszins een fout, rekening houdend met dat u gratis toolkits online kunt vinden die u kunnen helpen een reeks berekeningen te maken die een PCB-circuit perfect kunnen maken. Het is het meest nuttig voor geleiderimpedanties, crosstalk, differentiële paren, enzovoort.

Koppeling en ontkoppeling condensatoren

Condensatoren kunnen als heel handige componenten komen bij het bouwen van een PCB-circuit. Ze fungeren als timing-elementen of filters. Wanneer u ze als ontkoppelcondensator gebruikt, moet u ze parallel met de voeding verbinden.

Waarom zou u dit doen? Nou, u zou geen voeding van welke aard dan ook verwachten foutloos te zijn. De output van deze zal een fluctuerende eigenschap hebben. Daarom is dit waar een ontkoppelcondensator kan helpen. Het toevoegen ervan in het circuit zal de fluctuaties van de voeding voorkomen om de digitale pinnen te bereiken.

Pull-up en pull-down weerstanden

In digitale circuits, de conventionele manier van invoer voeden betreft het gebruik van schakelaars of drukknoppen. Wanneer u dat doet, loopt u het risico de invoerpinnen in uw zwevende staat te laten. Dit is waar de invoerprints van een chip geen invoerlogica kan detecteren en uiteindelijk leiden tot een onverwacht resultaat.

Als u deze veelvoorkomende zwevende staat wilt vermijden, kunt u weerstanden van specifieke waarde gebruiken om uw PCB-circuit te verbeteren. Weerstanden zoals pull-up of pull-down weerstanden verbinden de invoerpin met VCC, zodat het "LOGIC 1" kan lezen. Terwijl een pull-down weerstand de invoer met de ground kan verbinden, en u kunt het gebruiken om "Logic Zero" te lezen.

Ontlaadtijd van batterijen

Uw ontwerp moet compatibel zijn met batterijen. De belangrijkste tip, wanneer u uw circuit met batterijen voedt, is de ontlaadtijd van de batterij te berekenen. Deze tip is nuttig omdat als u probeert de batterijcapaciteit te ontladen, meer dan haar optimale niveau, u loopt het risico uw batterij permanent te beschadigen.

Als een vuistregel, moet uw keuze in batterijen ongeveer 1,5 keer meer capaciteit hebben dan de daadwerkelijke consumptie van uw circuit. Echter, zorg ervoor dat u de datasheet controleert vanwege de onveranderlijkheden binnen de batterijchemie.

Als u een circuit ontwerpt dat één ampere voor een uur vereist, dan is een batterij die een capaciteit van 1,5 Ah houdt de beste keuze voor optimale prestaties.

Vermogen waardes

De meeste mensen neigen ertoe om te vergeten over de vermogen waardes en zich meer te richten op de weerstandswaarde van het circuit. Vermogen waarde van een weerstand verwijst naar het maximale hoeveelheid vermogen dat een weerstand veilig kan dissiperen in de vorm van warmte. Als de dissipatie in de weerstand de maximale vermogen waarde overschrijdt, dan is de weerstand waarschijnlijk om te crashen.

Dit is waarom het vinden van een vermogen weerstand die overeenkomt met uw circuits weerstandswaarde een tip is die niet alleen uw circuitontwerp zal verbeteren, maar het ook zal redden van roken. Daarom moet u nauwkeurig letten op de vermogensdissipatie van een bepaalde weerstand.

Tot slot

De meeste keren zijn het de kleine veranderingen in PCB-ontwerp die de grootste verbeteringen maken. Daarom, zorg ervoor dat u alle kleine metingen en berekeningen bijhoudt als u uw circuit wilt optimaliseren om in zijn hoogste capaciteit te werken.