Basic Rules of Layout and Components Wiring

/0 Kommentit/osoitteessa /by

Basic Rules of Layout and Components Wiring

There are some basic rules that should be followed when designing a layout. These include keeping the power and ground planes within the board, avoiding cross-netting, and placing the most critical components first. You should also try to place ICs and large processors inside the board. By following these rules, you should have no trouble designing and creating a circuit board.

Avoid crossing nets

When wiring components together, you must avoid crossing nets. If there are vias, make sure they are far enough apart to avoid cross-netting. Another way to avoid crossing nets is to place one IC’s positive pin ahead of the other IC’s negative pin. This way, you’ll avoid crossing nets on the PCB.

Place large processors and ICs inside your board

Microprocessors, ICs, and other large electronic components are the heart of most circuits. They are ubiquitous and can be found on nearly every circuit board. They can be simple devices with just a few transistors or complex devices with millions or even billions of transistors. There are many types of ICs available, including 8-bit microcontrollers, 64-bit microprocessors, and advanced packages.

Avoid placing vias on power and ground planes

Placing vias on power and ground planes creates voids, which can create hot spots in the circuit. For this reason, it is best to keep signal lines away from these planes. A general rule of thumb is to place vias 15 mils apart. In addition, when placing signal lines, ensure there are 1350 bends per via.

In a typical PCB power distribution system, power and ground planes are located on the outer layers. These layers are characterized by their low inductance and high capacitance. In high-speed digital systems, switching noise can result. To mitigate this, use thermal relief pads to make electrical connections.

Avoid placing vias on traces

When wiring components, it is important to avoid placing vias on traces. Vias are holes drilled in the board through which thin copper wires pass and are soldered on both sides. Ideally, vias should be placed at least one-eighth wavelength away from the traces. This practice will decrease the operating temperature of the IC and make the design more reliable.

Vias are very useful in moving signals from one layer to another. Unlike traces that run from layer to layer, they are also easy to identify if any design changes are needed. Vias are the jack-of-all-trades of a PCB layout, providing electrical connectivity between layers. Additionally, they serve as an effective tool in transferring heat from one side of the board to the other.

Why Active Components Are More Expensive Than Passive Components

/0 Kommentit/osoitteessa /by

Why Active Components Are More Expensive Than Passive Components

Electronics are a central part of our modern world and are used in almost every industry. These devices depend on a variety of crucial components to function properly. However, active components are more expensive than passive ones. This article explores the difference between the two types of electronics components. You’ll learn why active components are more expensive and why passive ones are cheaper.

Transistorit

There are two basic types of electronic components: active and passive. Active components are used to produce power, whereas passive components are used to store it. Both types are important in electronic devices, because they ensure that the electronic equipment works as expected. However, there are a few important differences between active and passive electronic components.

A transistor is an active component, and it is a semiconductor device that requires external power to function. The transistor can boost or reduce the current that flows in a circuit. A transistor can also change the direction in which electricity flows.

Induktorit

Active components are those that produce current or voltage, while passive components do not. The difference between active and passive components is not just in their physical appearance; it also has to do with their function. An active component has a function to amplify power, while a passive one has no purpose.

Essentially, active components require an external source of energy to work. Passive components do not generate energy, but they do store energy and control current flow. An example of an active component would be a transistor, while a passive component would be a resistor.

Inductors filter out high-frequency signals

An inductor can be used in an electrical circuit to filter out high-frequency signals. It works by reducing the frequency of the signal to a frequency lower than the input frequency. Generally, engineers look for a ratio that goes down to 1/(2*x)1/2. They also want to know the corner frequency, which can be determined graphically. The x-axis displays the frequency, while the y-axis represents the gain.

One way to determine the inductor’s inductance is by measuring the voltage across the inductor. This will help you to determine the sensitivity of the inductor to a high-frequency signal. The inductance can also be measured by using the corner frequency. Keep in mind that the inductance is not an exact measurement, because the circuit is always subject to loss.

Transistors are amplifiers and switches

Transistors are electrical devices used to control signals. They are made up of two basic components: an emitter and a collector. The emitter part of a transistor is forward-biased, and the collector part is reverse-biased. When a transistor is operating in its active region, the collector side will show a slightly curved curve. The collector region is the most important part of a transistor since it is where the collector current is most stable.

Transistors can be classified as either p-type or n-type semiconductors. When used as switches, they function in a similar way to amplifiers. They can act as switches by changing the current passing through the base.

Inductors are non-reciprocal

Inductors are non-reciprocal if two or more of them are connected in parallel, and there is no mutual inductance between them. This means that the sum of their total inductances will be less than the sum of their individual inductances. This is the case for parallel inductors, where the coils are arranged in opposite directions.

Mutual inductance is another way to define reciprocity. An equivalent circuit is one in which the primary and secondary portions are of equal mutual inductance. In a reciprocal transformer, the second part does not lose energy during magnetic coupling, so it does not represent lumped energy.

Inductors do not require an external source of energy

Inductors store energy by changing their magnetic field strength in response to the amount of current that flows through them. The stronger the current, the stronger the magnetic field, and the more energy is stored. This property is unique to inductors compared to resistors, which generally dissipate energy in the form of heat. In addition, the amount of energy stored in an inductor depends on the amount of current flowing through it.

The main purpose of an inductor is to store energy. When electric current passes through an inductor, a magnetic field is induced in the conductor. In addition to this, the induced magnetic field opposes the rate of change in current or voltage. As a result, a steady DC current will pass through an inductor, which is symbolized by the letter L. This property makes inductors useful in large power applications where they cannot be replaced with a conventional electrical component.

Top 3 Causes and Countermeasures of Solder Paste Deficiency in PCB Design

/0 Kommentit/osoitteessa /by

Top 3 Causes and Countermeasures of Solder Paste Deficiency in PCB Design

There are several causes and countermeasures for solder paste deficiency in a PCB design. These include cold solder joints, inaccurate placement, too much heat during soldering, and chemical leakage. Here are some of the most common causes and how to resolve them.

Cold solder joints

In order to avoid the formation of cold solder joints, PCB designers must design the PCB in such a way that all of the components are placed in similar orientations and have good component footprints. This helps to avoid problems with thermal imbalances and asymmetry in solder joints. Also, it is important to design PCBs in such a way that each component is positioned on a D-shaped pad. It is also important to avoid the use of tall components since they create cold zones in the PCB design. Moreover, components near the edge of the board are more likely to get hotter than those in the center.

A faulty solder joint can be a result of a variety of factors, including the lack of flux or a poorly bonded joint. A clean work area is essential for good solder joint quality. It is also important to re-tin the soldering tip to prevent oxidation.

Chemical leakage

If you are a designer of PCBs, you may be interested in learning how to avoid chemical leakage. This problem is caused by solder balls, which appear as small spheres of solder that adhere to the surface of a PCB’s laminate, resist, or conductor. Due to the heat generated, the moisture near the through holes in a PCB can turn to steam and extrude the solder.

Solder bridging is another problem caused by a deficiency of solder paste. When solder cannot separate from a lead before solidifying, it forms a short circuit. While the shorts are often invisible, they can wreak havoc on a component. Several factors can cause this problem, including the number of pins on a PCB, the distance between them, and the reflow oven’s setting. In some cases, a change in materials can also cause solder bridging.

Too much heat during soldering

Solder paste can be prone to deformities when it reaches a certain temperature during soldering. Too much heat during soldering can result in solder balling and discrete deformities. Too much solder paste can also lead to too much flux outgassing. These factors can contribute to solder balling and deformities in PCB design.

Solder paste should never interact with moisture or humidity. The solder mask must be correctly positioned and the stencil bottom should be cleaned regularly. Another common PCB design error is known as the tombstone effect, or “Manhattan effect,” caused by force imbalances during soldering. The effect resembles the shape of a tombstone in a cemetery. However, it represents a defunct PCB design with an open circuit.

Cleaning the material properly after drilling

Solder paste deficiency is the result of a material being improperly cleaned after drilling. Solder wire should be at the correct temperature and ideally be completely wetted with the pads and pins. If the solder is not adequately wetted, it may lead to the formation of a solder bridge or other defects. The right amount of solder is necessary to wet the pads and pins evenly. If it is not, it can form a metal oxide layer on the bonded object. This can be fixed by cleaning the material well and by using the right soldering iron.

Riittämätön juotos voi aiheuttaa useita ongelmia piirilevyn kanssa. Riittämätön juote voi aiheuttaa hiekkareiän, katkenneen viivan, "puhallusreiän" tai "juotosliitoksen tyhjyyden". Riittämätön juotospasta voi myös johtaa tinan irtoamiseen komponenteista. On tärkeää välttää tällaiset ongelmat noudattamalla piirilevysuunnitteluprosessia.

Ennaltaehkäisevät toimenpiteet

Juotossillat syntyvät, kun juote pääsee tilaan, jossa sen ei pitäisi olla. Juotossiltojen syntyminen voidaan estää käyttämällä suurempia komponenttijohtoja. Kun tyynyt ovat liian pieniä, juote joutuu kostuttamaan suuremman alueen ja virtaamaan pienemmän määrän johtoa ylöspäin. Tämä johtaa juotospallojen muodostumiseen ja aiheuttaa oikosulkuja. On tärkeää sijoittaa tyynyt optimaalisiin kohtiin ja käyttää juotosprosessissa oikeaa juotospastaa.

Juotostahnan puute levyllä voi myös aiheuttaa sen, että komponenttien johtimet ovat lämpimämpiä kuin tyynyjen johtimet, koska komponenttien johtimissa on vähemmän lämpömassaa ja niiden ympärillä on suurempi ilmavirtaus. Juotospastan liotusaikaa lisäämällä voidaan estää tämä ongelma ja tasoittaa lämpötiloja koko kokoonpanossa. Se vähentää myös juotteen taipumusta virrata kohti lämpimämpiä pintoja. Toinen ennaltaehkäisymenetelmä on optimoida kaaviosuunnittelu siten, että juotospastan määrä ongelmakohtiin minimoidaan. Sabluunan käytön lisäksi sen varmistaminen, että komponentit eivät ole vaurioituneet ennen sijoittamista, voi auttaa vähentämään juotospastan määrää ongelmallisilla alueilla. Kuparin tasapainottamista voidaan käyttää myös piirilevyn lämmityksen ja jäähdytyksen tasaamiseen.

Piirilevyn neljä tärkeintä galvanointimenetelmää piirilevyssä

/0 Kommentit/osoitteessa /by

Piirilevyn neljä tärkeintä galvanointimenetelmää piirilevyssä

Piirilevyn galvanointi voidaan tehdä eri tavoin. On olemassa läpivienti-, puhdistus- ja sähköttömiä menetelmiä. Kutakin menetelmää käytetään levyn eri alueiden peittämiseen. Menetelmät eroavat hieman toisistaan, joten on parasta ymmärtää erot, jotta voi tehdä hyvän päätöksen.

Läpivientireikäpinnoitus

Läpivientireikien galvanointi on prosessi, jolla kupari galvanoidaan piirilevyihin. Tähän prosessiin kuuluu sarja kylpyjä, joissa levyt upotetaan kemialliseen liuokseen. Prosessin tavoitteena on päällystää koko levy kuparilla. Prosessin aikana levyt puhdistetaan, jotta kaikki porausjäämät, kuten purseet ja reikien sisällä olevat hartsijäämät, saadaan poistettua. Valmistajat käyttävät erilaisia kemiallisia aineita ja hiomaprosesseja mahdollisten epäpuhtauksien poistamiseksi.

Reikien läpi tapahtuvassa galvanoinnissa käytetään erityistä matalaviskositeettista mustetta, joka muodostaa reiän sisäseinämiin hyvin tarttuvan ja johtavan kalvon. Tämä prosessi poistaa tarpeen useille kemiallisille käsittelyille. Prosessi on helppo, koska se vaatii vain yhden levitysvaiheen ja sen jälkeen lämpökovettumisen. Tuloksena syntyvä kalvo peittää reiän koko sisäseinän. Lisäksi sen alhaisen viskositeetin ansiosta se kiinnittyy lämpökiillotetuimpiinkin reikiin.

Tämän vuoksi on tärkeää valita hyvämaineinen yritys, joka tarjoaa PCB-valmistusta. Loppujen lopuksi ala-arvoinen piirilevy voi tuottaa pettymyksen asiakkaille ja maksaa yritykselle rahaa. Lisäksi levynvalmistusprosessissa tarvitaan myös korkealaatuisia käsittelylaitteita.

Prosessin aloittamiseksi sinun on leikattava laminaatti hieman levyn kokoa suuremmaksi. Sen jälkeen sinun on porattava reikä levyyn tarkalla poranterällä. Älä käytä suurempaa poranterää, sillä se tuhoaa reiän kuparin. Voit myös käyttää volframikarbidiporanteriä, jotta saat tehtyä puhtaan reiän.

Sähkötön pinnoitus

Sähkötön pinnoitus on prosessi, jota käytetään laajalti painettujen piirilevyjen valmistuksessa. Pääasiallinen tarkoitus on lisätä kuparikerroksen paksuutta, joka on yleensä vähintään yksi millimetri (25,4 um). Menetelmässä käytetään erikoiskemikaaleja kuparikerroksen paksuuden lisäämiseksi koko painetun piirilevyn alueella.

Sähkösuojatussa pinnoituksessa käytettävä nikkeli toimii esteenä, joka estää kuparia reagoimasta muiden metallien, kuten kullan, kanssa. Se kerrostetaan kuparin pinnalle hapettumis-pelkistysreaktion avulla, ja tuloksena on kolmesta viiteen mikrometriä paksu sähkötön nikkelikerros.

Toisin kuin galvanointimenetelmä, sähkötön pinnoitus on täysin automatisoitu prosessi, eikä se vaadi ulkoista virransyöttöä. Prosessi on autokatalyyttinen, ja se suoritetaan upottamalla piirilevy liuokseen, joka sisältää lähtömetallia, pelkistävää ainetta ja stabilointiainetta. Syntyvät metalli-ionit vetävät toisiaan puoleensa ja vapauttavat energiaa varauksensiirtona tunnetun prosessin kautta. Prosessia voidaan ohjata useiden parametrien avulla, joista jokaisella on oma tehtävänsä lopputuloksen kannalta.

Sähkösuojatulla pinnoitusprosessilla on lukuisia etuja, kuten parempi saostuman laatu, tasalaatuisuus alustan geometriasta riippumatta sekä erinomainen korroosio-, kulumis- ja voitelukyky. Sähkötön pinnoitus parantaa myös komponenttien juotettavuutta ja sitkeyttä, ja sillä on lukuisia sovelluksia elektroniikassa.

Puhdistuspinnoitus

Piirilevyjen galvanoinnin puhdistaminen vaatii erityistä huolellisuutta. Ensimmäinen vaihe on levyn perusteellinen kasteleminen. Käytä sitten käsiharjaa saastuneen alueen hankaamiseen. Toinen vaihe on levyn perusteellinen huuhtelu, jotta kaikki jäljellä oleva liuennut vuoto valuu kokonaan pois. Näin levystä tulee täysin puhdas.

Seuraavassa vaiheessa resist poistetaan levystä. Tämä vaihe on olennaisen tärkeä hyvän sähköisen yhteyden varmistamiseksi. Kupariliuotinta käytetään liuottamaan resistti laudalta. Kun kupari paljastuu, se johtaa sähköä. Tällä prosessilla poistetaan tahra ja varmistetaan, että levy on puhdas ja valmis pinnoitettavaksi.

Piirilevyjen galvanointi puhdistetaan huuhtelemalla levy ja käyttämällä hapanta liuosta, joka sisältää nikkeli- ja muita siirtymämetalli-ioneja. Lisäksi käytetään pelkistävää ainetta, kuten dimetyyliamiiniboraania. Myös butyylikarbitolia ja muita tavanomaisia puhdistusaineita käytetään.

Tarkimpaan puhdistukseen voidaan käyttää höyryn avulla tapahtuvaa rasvanpoistoa. Piirilevyt upotetaan liuottimeen ja huuhdellaan sen höyryillä. Tämä menettely voi kuitenkin olla riskialtis, jos liuotin on syttyvää. Syttyvyyden välttämiseksi on suositeltavaa käyttää syttymättömiä vuonenpoistoaineita. Voit myös käyttää miedoilla liuottimilla kyllästettyjä puuvilla- tai vaahtomuovipyyhkeitä. Useimmat näistä liuottimista ovat vesipohjaisia.

Miten tehdä ESD-suojaus SMT-kokoonpanon aikana?

/0 Kommentit/osoitteessa /by

Miten tehdä ESD-suojaus SMT-kokoonpanon aikana?

Sähköstaattiset vauriot ovat merkittävä syy laitteiden vikaantumiseen. Se aiheuttaa välittömiä vikoja jopa 10% elektroniikkalaitteissa. Se voi aiheuttaa ongelmia koko SMT-kokoonpanoprosessin aikana. Onneksi on olemassa keinoja suojautua tältä ongelmalta.

Staattiselta sähköltä suojaava materiaali

Elektroniikkakomponentit on ehdottomasti suojattava sähköstaattiselta purkaukselta (ESD), joka voi aiheuttaa vaurioita ja vikoja. Staattista sähköä voi syntyä milloin tahansa ja missä tahansa, ja se johtuu usein kitkasta. On tärkeää suojata elektroniikkalaitteet SMT-kokoonpanoprosessin aikana, jotta ne voivat säilyttää optimaalisen suorituskyvyn ja luotettavuuden. Staattiselta sähköltä suojaavaa materiaalia olisi käytettävä kokoonpanoprosessin alusta alkaen, ja sitä olisi jatkettava sen valmistumisen jälkeen.

Myös valmistusympäristön suhteellisella kosteudella on ratkaiseva merkitys ESD:n syntymiseen, joten tehtaan suhteellista kosteutta on valvottava huolellisesti. Jos RH-arvoa ei ylläpidetä oikein, se voi johtaa hyvin korkeisiin ESD-tasoihin. On myös suositeltavaa pitää korkeaa staattista sähköä sisältävät materiaalit poissa kokoonpanolinjalta. Elektroniikan suojaamiseksi ESD:ltä on kokoonpanoprosessin aikana käytettävä staattiselta sähkömagneettiselta säteilyltä suojaavaa materiaalia.

ESD-suojakomponentit

ESD:n aiheuttamien vaurioiden välttämiseksi SMT-kokoonpanoprosessin aikana komponentit on säilytettävä ja kuljetettava ESD-suojatuissa pusseissa. Ammattitaitoisia kokoonpanijoita suositellaan lämpimästi tällaiseen työhön.

Staattisen sähkön estämiseksi kokoonpanotyöntekijöiden on käytettävä antistaattisia vaatteita. Heidän on myös vältettävä koskettamasta komponentteja terävillä esineillä. Antistaattinen vaatetus voi toimia myös elektronisten laitteiden maadoituspiirinä. Johtavien vaatteiden käyttämisen lisäksi kokoonpanohenkilöstön tulisi käyttää suojapukua ja -kenkiä staattisen sähkön riskin vähentämiseksi. On myös tärkeää minimoida eristävien materiaalien käyttö.

Staattista sähköä voi syntyä metalliosista, jotka johtavat sähköstaattista varausta. Se voi johtua myös induktiosta tai kehon staattisesta sähköstä. Vaikutukset voivat olla haitallisia erityisesti elektroniikkakomponenteille.

Staattinen suojavaahto

Sähköstaattinen purkaus (ESD) voi aiheuttaa kalliita vahinkoja elektroniikalle. Vaikka on olemassa keinoja tämän estämiseksi, kaikkia laitteita ei ole mahdollista suojata ESD:n vaikutuksilta. Onneksi herkkien komponenttien suojaamiseen on saatavilla antistaattisia vaahtoja, joita kutsutaan myös sähköstaattisen purkauksen vaahdoiksi.

Minimoi ESD:hen liittyvät riskit käyttämällä elektroniikkakomponenteille suojapakkauksia. Varmista, että pakkauksen pinta- ja tilavuusvastus on sopiva. Sen on myös kestettävä kuljetuksen aikana tapahtuvasta liikkeestä aiheutuvia tribosähköisiä latausvaikutuksia. Tyypillisesti sähköstaattisesti herkät komponentit toimitetaan mustassa johtavassa vaahtomuovissa tai antistaattisessa pussissa. Antistaattiset pussit sisältävät osittain johtavaa muovia, joka toimii Faradayn häkkinä.

Staattinen sähkö on yleinen ongelma SMT-kokoonpanoprosessin aikana. Se on kitkan sivutuote ja voi aiheuttaa komponenttien vikaantumisen. Ihmisen liikkeet synnyttävät staattista sähköä, joka voi vaihdella muutamasta sadasta voltista useisiin tuhansiin voltteihin. Tämä vaurio voi vaikuttaa SMT-kokoonpanon tuloksena syntyviin elektroniikkakomponentteihin ja johtaa ennenaikaiseen vikaantumiseen.

ESD-pussit

Kun työskentelet elektroniikan parissa, on tärkeää käyttää ESD-suojapakkauksia, kun kuljetat ja varastoit herkkiä kohteita. ESD-suojaus voi auttaa minimoimaan sähköiskujen ja palovammojen riskin, ja se suojaa myös kuljetusta ja varastointia. Suojapakkaus voi suojata osia ja komponentteja myös silloin, kun niitä ei käytetä, esimerkiksi kun niitä kuljetetaan tehtaalle ja tehtaalta.

Piirilevyä käsiteltäessä on tärkeää noudattaa valmistajan ohjeita ja noudattaa heidän ohjeitaan. Tämä on tärkeää, koska huono ESD-suojaussuunnitelma voi johtaa elektronisten komponenttien vaurioitumiseen. Jos et ole varma siitä, miten komponentteja käsitellään oikein kokoonpanoprosessin aikana, kysy ammattilaiselta.

Molempien yhdistelmä

Staattisen sähkön välttämiseksi SMT-kokoonpanon aikana on tärkeää maadoittaa elektroniikka. Maadoitus voi olla kahdenlaista, pehmeä maadoitus ja kova maadoitus. Pehmeä maadoitus tarkoittaa elektronisten laitteiden liittämistä matalaimpedanssiseen maahan, kun taas kova maadoitus tarkoittaa elektronisten komponenttien liittämistä korkea-impedanssiseen maahan. Molemmilla maadoitustyypeillä voidaan estää staattinen sähkö ja suojata elektronisia komponentteja vaurioilta.

ESD on merkittävä elektroniikkateollisuuden vahinkojen aiheuttaja. ESD aiheuttaa suorituskyvyn heikkenemistä ja jopa komponenttien rikkoutumista. On arvioitu, että 8%-33% kaikista elektroniikan vioista johtuu ESD:stä. Tämäntyyppisten vaurioiden hallitseminen voi parantaa tehokkuutta, laatua ja voittoja.

Miten erotamme puolijohdediodin tasavirtaresistanssin ja dynaamisen resistanssin?

/0 Kommentit/osoitteessa /by

Miten erotamme puolijohdediodin tasavirtaresistanssin ja dynaamisen resistanssin?

Jotta ymmärtäisimme, miten puolijohdediodin resistanssi vaihtelee virran ja jännitteen mukaan, meidän on erotettava toisistaan kaksi erilaista resistanssityyppiä. Nämä kaksi vastuksen tyyppiä ovat staattinen ja dynaaminen. Dynaaminen vastus on paljon vaihtelevampi kuin staattinen vastus, joten meidän on erotettava nämä kaksi toisistaan huolellisesti.

Zenerimpedanssi

Puolijohdediodin Zener-impedanssi on puolijohdediodin näennäisen resistanssin mitta. Se lasketaan mittaamalla tulon aaltoilu ja lähdevirran muutos. Jos esimerkiksi lähdevirta muuttuu kolmesta viiteen milliampeerista seitsemään milliampeeriin, ulostulon aaltoilu on noin kolme ja puoli milliampeeria. Zeneridiodin dynaaminen resistanssi on 14 ohmia.

Puolijohdediodin zenerimpedanssin rikkoutuminen tapahtuu, kun siihen kytketään käänteinen jännite. Tällä jännitteellä sähkökenttä tyhjentymisalueella on riittävän voimakas vetämään elektroneja valenssikaistasta. Vapaat elektronit katkaisevat tällöin sidoksen emoatomiinsa. Tämä aiheuttaa sähkövirran kulun diodin läpi.

Kun työskentelet buck-piirin kanssa, puolijohdediodin zenerimpedanssi on tärkeä parametri. Se voi vaikuttaa yksinkertaisen buck-piirin tehokkuuteen. Jos se on liian suuri, diodi ei välttämättä toimi. Jos näin käy, on parasta pienentää virtaa.

Zener-ilmiö on voimakkaimmillaan, kun diodin jännite on alle 5,5 volttia. Suuremmilla jännitteillä lumivyöryläjähdyksestä tulee ensisijainen vaikutus. Näillä kahdella ilmiöllä on vastakkaiset lämpöominaisuudet, mutta jos zener-diodi on lähempänä kuutta volttia, se voi toimia erittäin hyvin.

Analysoi kerroksellisen pinon suunnittelun rooli EMI:n tukahduttamisessa.

/0 Kommentit/osoitteessa /by

Analysoi kerroksellisen pinon suunnittelun rooli EMI:n tukahduttamisessa.

Layered stack design is the process of using a PCB with many layers to improve signal integrity and reduce EMI. A general purpose high-performance 6-layer board, for example, lays the first and sixth layers as ground and power layers. In between these two layers is a centered double microstrip signal line layer that provides excellent EMI suppression. However, this design has its disadvantages, including the fact that the trace layer is only two layers thick. The conventional six-layer board has short outer traces that can reduce EMI.

Impedance analysis tool

If you’re looking for a PCB design tool to minimize your PCB’s susceptibility to EMI, you’ve come to the right place. Impedance analysis software helps you determine the correct materials for your PCB and determine which configuration is most likely to suppress EMI. These tools also allow you to design your PCB’s layered stack in a way that minimizes the effects of EMI.

When it comes to PCB layered stack design, EMI is often a major concern for many manufacturers. To reduce this problem, you can use a PCB layered stack design with a three to six-mil separation between adjacent layers. This design technique can help you minimize common-mode EMI.

Arrangement of plane and signal layers

When designing a PCB, it is vital to consider the arrangement of plane and signal layers. This can help to minimize the effect of EMI. Generally, signal layers should be located adjacent to power and ground planes. This allows for better thermal management. The signal layer’s conductors can dissipate heat through active or passive cooling. Similarly, multiple planes and layers help to suppress EMI by minimizing the number of direct paths between signal layers and power and ground planes.

One of the most popular PCB layered stack designs is the six-layer PCB stackup. This design provides shielding for low-speed traces and is ideal for orthogonal or dual-band signal routing. Ideally, higher-speed analog or digital signals should be routed on the outer layers.

Impedance matching

PCB layered stack design can be a valuable tool in suppressing EMI. The layered structure offers good field containment and set of planes. The layered structure allows for low-impedance connections to GND directly, eliminating the need for vias. It also allows higher layer counts.

One of the most critical aspects of PCB design is impedance matching. Impedance matching allows the PCB traces to match the substrate material, thus keeping the signal strength within the required range. Signal integrity is increasingly important as switching speeds increase. This is one of the reasons why printed circuit boards can no longer be treated as point-to-point connections. Since the signals are moving along traces, the impedance can change significantly, reflecting the signal back to its source.

When designing PCB layered stacks, it is important to consider the inductance of the power supply. High copper resistance on the power supply increases the likelihood of differential mode EMI. By minimizing this problem, it is possible to design circuits that have fewer signal lines and shorter trace lengths.

Controlled impedance routing

In the design of electronic circuits, controlled impedance routing is an important consideration. Controlled impedance routing can be achieved by using a layered stack up strategy. In a layered stack up design, a single power plane is used to carry the supply current instead of multiple power planes. This design has several advantages. One of these is that it can help avoid EMI.

Controlled impedance routing is an important design element for suppressing EMI. Using planes separated by three to six mils can help contain magnetic and electric fields. Furthermore, this type of design can help lower common-mode EMI.

Protection of sensitive traces

Layered stack design is a critical element in suppressing EMI. A good board stack-up can achieve good field containment and provide a good set of planes. But, it must be designed carefully to avoid causing EMC problems.

Generally, a 3 to 6-mil separated plane can suppress high-end harmonics, low transients, and common-mode EMI. However, this approach is not suitable for suppressing EMI caused by low-frequency noises. A three to six-mil-spaced stack up can only suppress EMI if the plane spacing is equal to or greater than the trace width.

A high-performance general-purpose six-layer board design lays the first and sixth layers as the ground. The third and fourth layers take the power supply. In between, a centered double microstrip signal line layer is laid. This design provides excellent EMI suppression. However, the disadvantage of this design is that the trace layer is only two layers thick. Therefore, the conventional six-layer board is preferred.

3 Tips For PCB Drawing Beginners

/0 Kommentit/osoitteessa /by

3 Tips For PCB Drawing Beginners

For beginners, it is important to follow a few basic principles when drawing PCBs. These include the use of multiple grids, keeping parts 50 meters apart, and using 45-degree angle traces. The ancients once said that ice is difficult to break, but you can break it with persistence and perseverance.

Basic principles

When creating a PCB, it is critical to know the basic principles of PCB drawing. These guidelines address important topics like the size and shape of a PCB. They also address issues like the placement of components and interconnections. The size and shape of your PCB should be appropriate for the manufacturing process that it will go through. Additionally, you need to consider reference points that will be necessary during the PCB manufacturing process, such as holes for fixtures or crossed marks for optical sensors. It is important to ensure that these points do not interfere with components.

A proper arrangement of components on the board should result in an efficient flow of power and data. This means that the wires should be arranged as evenly as possible. The wiring area should be at least one mm from the edge of the PCB board and around any mounting holes. Signal lines should be radial and not appear as loopbacks.

45 asteen kulmaraitojen käyttö

If you are a beginner in PCB drawing, you should be wary of using 45-degree angle traces. Those traces may take up more space than other angles and aren’t ideal for all applications. However, 45 degree angles are a very valid design practice in many situations.

One of the major reasons for using 45-degree angles in PCB drawings is the safety factor. Because these traces are much narrower than standard traces, you shouldn’t make any sharp turns. This is because the board’s manufacturing process etches the outside corner of the board narrower. One simple solution to this problem is to use two 45-degree bends with a short leg in between. You can then put text on the top layer of the board to make it more clear which layer is which.

Another reason to use 45-degree angle traces is because the width of the traces will be less affected. The reason for this is that 90-degree angles result in etched tips, which can cause short circuits. Using 45-degree angle traces reduces the routing job for the manufacturer. With 45-degree angle traces, all copper on the board can be etched without any issues.

Using snap grids

Using snap grids for PCB drawing beginners can be very helpful. It allows you to easily adjust the layout and keeps components neat and symmetrical. Some advanced PCB design software has hotkeys to switch grid sizes. You can also switch to top-down or “through the board” orientations, which require viewing the bottom layer as mirror images. This approach should only be used as a last resort.

PCB drawing beginners can set the default Snap Grid size, which is usually 0.250″. In addition, users can change the snap grid’s spacing to 0.25 inches. However, it is recommended that you turn off the snap grid feature if you plan to connect traces to parts that have unusual pin spacing.

Miten ymmärtää joitakin tärkeitä vaiheita PCB-levyjen suunnittelussa?

/0 Kommentit/osoitteessa /by

Miten ymmärtää joitakin tärkeitä vaiheita PCB-levyjen suunnittelussa?

Jos olet kiinnostunut PCB-levyn suunnittelusta, sinun on tiedettävä useita tärkeitä vaiheita. Näihin vaiheisiin kuuluvat ideointi, määrittely, validointi ja komponenttien sijoittaminen. Näiden vaiheiden ymmärtäminen auttaa sinua tekemään parhaan mahdollisen suunnittelun.

Ideation

Creating an effective PCB board design starts with defining the purpose of the device. It is essential to match the board’s dimensions and height constraints with the intended components. Other considerations include the components’ ESR at high frequencies and temperature stability. In addition, it is necessary to choose the proper trace width and spacing. Failure to adhere to this general rule can lead to an explosion of costs.

The PCB design process begins with ideation, definition, and validation. This step is critical and occurs before designing a prototype or executing a design. It highlights the designer’s creativity and makes sure that all hardware components are aligned and congruent. It also enables cross-collaboration among the various team members, resulting in synergy.

Definition

The design of a PCB is a complex process. It includes choosing the right materials for the PCB base, selecting a design rule, and selecting the final dimensions. The PCB must also be tested to ensure that it will function properly under the intended operating conditions. If the design is not done correctly, the project could end in failure.

The first step in PCB design is to create a set of blueprints. This is done through computer software. The blueprints serve as a model for the design. The designer can also use a trace width calculator to determine the inner and outer layers. The conductive copper traces and circuits are marked in black ink. The traces are known as layers in the PCB design. There are two types of layers, the outer and the inner.

Validation

PCB boards go through validation processes to ensure they are designed correctly. These tests are performed by examining the board’s structures. These structures include probes and connectors, as well as the Beatty standard for material parameters. These tests are performed in order to eliminate any design errors, such as reflections.

The PCB boards are then prepared for manufacturing. The process depends on the CAD tool used and the manufacturing facility. It usually involves the generation of Gerber files, which are drawings of each layer. There are several Gerber viewer and verification tools available, some of which are built into CAD tools, while others are standalone applications. One example is ViewMate, which is free to download and use.

The validation process also involves testing the device. The design is tested with a prototype to ensure it meets the expected response. In addition, it includes an analysis of the circuit to determine if the design is stable. The results of this test determine if any changes are required. Some modifications should be made in order to improve the design and ensure that it meets the specifications of the customer.

Placement of components

Placement of components on PCB boards can be done in many ways. You can place them above or below another component, or you can use a combination of these methods. Placements can be made tidy by aligning components by choosing Align Top or Align Bottom. You can also evenly distribute components on the board by selecting components and right-clicking on them. You can also move components to the top or bottom side of the PCB by pressing L.

When designing PCBs, placement of components is crucial. Ideally, components are placed on the top side of the board. However, if the component has a low thermal dissipation, then it can be placed on the bottom side. It is also recommended to group similar components together and place them in an even row. Moreover, you should also place decoupling capacitors in close proximity to active components. In addition, you should place connectors according to the design requirements.

Dielectric breakdown voltage

Whether you’re designing your own PCB or sourcing a PCB from a manufacturer, there are several steps that you should know about. Some of these steps include: testing the PCB’s electrical components and layout for functionality. This is done by running it through a battery of tests in accordance with IPC-9252 standards. Two of the most common tests are isolation and circuit continuity tests. These tests check whether there are any disconnections or shorts in the board.

After the design process is complete, it’s important to consider the thermal expansion and thermal resistance of the components. These two areas are important because the thermal expansion of the board components increases when it gets hotter. The Tg of a board’s components must be high enough to prevent the components from being damaged or deformed. If Tg is too low, it can cause the components to fail prematurely.

Häiriötoimenpiteet PCB-piirilevysuunnittelussa

/0 Kommentit/osoitteessa /by

Häiriötoimenpiteet PCB-piirilevysuunnittelussa

Jos etsit häiriötoimenpiteitä PCB-piirilevysuunnittelussa, olet tullut oikeaan paikkaan. Näihin toimenpiteisiin kuuluvat suojaus, maadoitus, siirtojohdot ja alipäästösuodattimet. Nämä toimenpiteet voivat auttaa estämään sähkömagneettista häiriötä ja kohinaa sekä parantamaan elektroniikkatuotteidesi suorituskykyä.

Suojaus

Suojaus on tärkeä osa PCB-piirilevyn suunnitteluprosessia. Se estää EMI:tä eli sähkömagneettisia häiriöitä häiritsemästä piirilevyä. EMI:n aiheuttavat sähköiset signaalit, joiden taajuus on usein korkeampi kuin itse piirilevyn. Piirilevyn metallisuojat tai -purkit auttavat estämään tämäntyyppisiä häiriöitä. Suojaus on tärkeä osa piirilevysuunnittelua riippumatta siitä, onko levy suunniteltu analogisille vai digitaalisille piireille.

Tyypillisesti suojamateriaali koostuu useista kuparikerroksista. Nämä kuparikerrokset on yhdistetty toisiinsa ommelluilla läpivienneillä, ja suojauskerros on niiden välissä. Kiinteä kuparikerros tarjoaa paremman suojauksen, kun taas ristiin rasteroidut kuparikerrokset tarjoavat suojauksen joustavuudesta tinkimättä.

Suojamateriaalit on usein valmistettu kuparista tai tinasta. Nämä metallit ovat käyttökelpoisia piirien suojaamiseen, koska ne eristävät ne muusta levystä. Suojaus voi myös muuttaa joustavan piirin paksuutta. Tämän seurauksena se voi alentaa taivutuskapasiteettia. Suojausmateriaalit on valittava huolellisesti, koska piirilevyn taipuisuudella on tietyt rajat.

Maadoitus

Maadoitus PCB-piirilevysuunnittelussa on tärkeää signaalin eheyden ylläpitämiseksi ja EMI: n minimoimiseksi. Vertailumaadoitustaso tarjoaa signaalille puhtaan paluupolun ja suojaa nopeat piirit EMI:ltä. Asianmukainen piirilevyn maadoitus voi auttaa myös virtapiirien kanssa. PCB-piirien suunnittelussa on kuitenkin useita tekijöitä, jotka on otettava huomioon ennen kuin aloitat.

Eristä ensin analogiset maadoituspisteet virtatasosta. Näin voidaan estää jännitepiikit tehotasolla. Jaa lisäksi purkauskondensaattoreita koko levylle. Digitaalisten komponenttien kohdalla kannattaa käyttää purkauskondensaattoria, jonka arvo on sama kuin tehotasossa. Toiseksi, vältä maatason jakamista useammalle kuin yhdelle kerrokselle, mikä kasvattaa silmukan pinta-alaa.

Maadoitustasot eivät saa olla liian lähellä elektronisia komponentteja. Sähkömagneettinen induktio (EMI) aiheuttaa signaalien kytkeytymistä, jos kaksi johtoa sijoitetaan liian lähelle toisiaan. Tätä ilmiötä kutsutaan ristikkäisääneksi. Maatasot on suunniteltu minimoimaan ristikkäisäänet ja vähentämään sähkömagneettista häiriötä.

Siirtojohdot

Siirtolinjat ovat tärkeitä PCB-piirilevyn suunnittelussa, koska ne voivat vaikuttaa levyn toimivuuteen. Siirtolinjan ominaisuuksiin kuuluvat ominaisimpedanssi ja etenemisviive. Jos näitä parametreja ei hallita, ne voivat aiheuttaa signaalin heijastuksia ja sähkömagneettista kohinaa. Tämä heikentää signaalin laatua ja voi vaarantaa piirilevyn eheyden.

Siirtojohdot voivat olla erimuotoisia, kuten nauhalinjoja ja koplanaarisia aaltojohtimia. Kullakin siirtojohtotyypillä on ominaisimpedanssi, joka määräytyy johtavan nauhan leveyden ja paksuuden mukaan. Muista siirtojohtotyypeistä poiketen raitajohdot eivät vaadi yhtä maatasoa, koska niiden johtava kaistale voi olla upotettu kahden eri kerroksen väliin.

Toinen siirtojohtotyyppi on mikroliuska, jota käytetään tyypillisesti piirilevyn uloimmassa kerroksessa. Tämäntyyppiset jäljet tarjoavat korkean ominaisimpedanssin, joka vaihtelee taajuuden mukaan. Tämä impedanssin ero johtaa signaalin heijastumiseen, joka kulkee vastakkaiseen suuntaan. Tämän vaikutuksen välttämiseksi impedanssin on oltava yhtä suuri kuin lähteen lähtöimpedanssi.

Alipäästösuodattimet

Alipäästösuodattimia käytetään signaalien, kuten radioaaltojen, suodattamiseen matalilla taajuuksilla. Kondensaattoreiden käyttäminen alipäästösuodattimina piirilevysuunnittelussa voi parantaa piirin suorituskykyä. Aina ei kuitenkaan ole mahdollista käyttää Rogers 4003 -piirilevymateriaalia, eikä sitä ole aina saatavilla markkinoilla.

Ferriittejä käytetään yleisesti alipäästösuodattimina, mutta tämä materiaali on altis kyllästymiselle, kun se altistuu tasavirralle. Näin ollen sitä ei aina voida käyttää alipäästöelementtinä, jos piirin impedanssi on suurempi kuin ferriitin impedanssi.