Измерение помех при проектировании печатных плат

/0 Отзывы/в /от

Измерение помех при проектировании печатных плат

Если вы ищете меры по устранению помех при проектировании печатных плат, то вы попали по адресу. К таким мерам относятся экранирование, заземление, линии передачи и низкочастотные фильтры. Эти меры помогут предотвратить возникновение электромагнитных помех и шумов, а также улучшить характеристики электронных изделий.

Экранирование

Экранирование является важной частью процесса проектирования печатных плат. Оно предотвращает воздействие на печатную плату электромагнитных помех (ЭМП), или электромагнитных наводок. ЭМИ вызываются электрическими сигналами, частота которых выше, чем частота самой печатной платы. Металлические экраны или банки на печатной плате помогают блокировать такого рода помехи. Экранирование является важным аспектом проектирования печатных плат, независимо от того, предназначена ли плата для аналоговых или цифровых схем.

Как правило, экранирующий материал состоит из нескольких медных слоев. Эти медные слои соединяются друг с другом с помощью прошитых каналов, а экранирующий слой располагается между ними. Сплошной медный слой обеспечивает более высокую степень экранирования, а медные слои с перекрестными штрихами - экранирование без снижения гибкости.

Экранирующие материалы часто изготавливаются из меди или олова. Эти металлы полезны для экранирования схем, поскольку изолируют их от остальной части платы. Экранирование может также изменить толщину гибкой схемы. Как следствие, это может привести к снижению изгибной способности. Экранирующие материалы следует выбирать тщательно, поскольку существуют определенные пределы гибкости печатной платы.

Заземление

Заземление при проектировании печатных плат важно для сохранения целостности сигналов и минимизации электромагнитных помех. Опорная плоскость заземления обеспечивает чистый обратный путь для сигналов и экранирует высокоскоростные цепи от ЭМИ. Правильное заземление печатной платы также может помочь при работе с цепями питания. Однако прежде чем приступить к проектированию печатной платы, необходимо учесть несколько факторов.

Во-первых, изолируйте аналоговые точки заземления от плоскости питания. Это позволит избежать скачков напряжения на плоскости питания. Кроме того, следует распределить развязывающие конденсаторы по всей плате. Для цифровых компонентов следует использовать развязывающий конденсатор той же величины, что и плоскость питания. Во-вторых, не следует распределять плоскость заземления более чем на одном слое, это увеличит площадь контура.

Плоскости заземления не должны располагаться слишком близко к электронным компонентам. Электромагнитная индукция (ЭМИ) приводит к сцеплению сигналов, если две трассы расположены слишком близко друг к другу. Это явление известно как перекрестные наводки. Плоскости заземления предназначены для минимизации перекрестных наводок и снижения уровня ЭМИ.

Линии электропередач

Линии передачи важны для проектирования печатных плат, поскольку они могут влиять на функциональность платы. Свойства линии передачи включают характеристический импеданс и задержку распространения. Если эти параметры не контролируются, они могут стать причиной отражения сигнала и возникновения электромагнитных шумов. Это снижает качество сигнала и может нарушить целостность печатной платы.

Линии передачи могут иметь различную форму, включая стриплинги и копланарные волноводы. Каждый тип линии передачи имеет характеристический импеданс, который определяется шириной и толщиной проводящей полосы. В отличие от других типов линий передачи, стриплайны не требуют единой плоскости заземления, поскольку их проводящая полоса может располагаться между двумя различными слоями.

Другим типом линий передачи являются микротрассы, которые обычно используются на внешнем слое печатной платы. Эти типы трасс обладают высоким характеристическим сопротивлением, которое изменяется с частотой. Эта разница в импедансе приводит к отражению сигнала, который распространяется в противоположном направлении. Чтобы избежать этого эффекта, импеданс должен быть равен выходному импедансу источника.

Фильтры нижних частот

Фильтры нижних частот используются для фильтрации сигналов, например радиоволн, на низких частотах. Использование конденсаторов в качестве фильтров нижних частот в конструкции печатной платы позволяет улучшить характеристики схемы. Однако не всегда возможно использовать материал печатной платы Rogers 4003, и он не всегда доступен на рынке.

Ферриты широко используются в качестве фильтров нижних частот, однако этот материал подвержен насыщению при воздействии на него постоянного тока. Поэтому его не всегда можно использовать в качестве низкочастотного элемента, если импеданс цепи выше импеданса феррита.

Как использовать послойное наращивание печатных плат для борьбы с ЭМП-излучением

/0 Отзывы/в /от

Как использовать послойное наращивание печатных плат для борьбы с ЭМП-излучением

Многослойная укладка печатных плат - один из лучших способов снижения ЭМС и контроля ЭМП-излучения. Однако он не лишен рисков. Конструкция печатной платы с двумя сигнальными слоями может привести к нехватке места на плате для прокладки сигналов, что приведет к вырезанию плоскости PWR. Поэтому лучше располагать сигнальные слои между двумя уложенными друг на друга проводящими плоскостями.

Использование 6-слойной печатной платы

Шестислойная структура печатной платы эффективна для развязки высокоскоростных и низкоскоростных сигналов, а также может использоваться для улучшения целостности питания. Размещение сигнального слоя между поверхностным и внутренним проводящими слоями позволяет эффективно подавлять электромагнитные помехи.

Размещение источника питания и заземления на втором и пятом слоях печатной платы является критическим фактором для контроля излучения ЭМИ. Такое размещение выгодно, поскольку сопротивление меди источника питания велико, что может повлиять на контроль синфазных ЭМИ.

Существуют различные конфигурации 6-слойных печатных плат, которые целесообразно использовать в различных приложениях. 6-слойная печатная плата должна быть спроектирована в соответствии со спецификацией приложения. Затем его необходимо тщательно протестировать, чтобы убедиться в его функциональности. После этого проект превращается в "синюю печать", по которой будет осуществляться процесс производства.

Раньше печатные платы представляли собой однослойные платы без межслойных отверстий с тактовой частотой в диапазоне сотен кГц. В настоящее время они могут содержать до 50 слоев, причем компоненты располагаются между слоями и с обеих сторон. Скорость передачи сигналов возросла до более чем 28 Гбит/с. Преимущества однослойной компоновки многочисленны. Они позволяют уменьшить излучение, улучшить перекрестные помехи и минимизировать проблемы с импедансом.

Использование ламинированной плиты

Использование печатной платы с ламинированным сердечником - отличный способ защиты электроники от ЭМИ-излучения. Этот тип излучения вызывается быстро меняющимися токами. При быстрых изменениях эти токи образуют петли и излучают помехи. Для борьбы с этим излучением необходимо использовать плату с ламинированным сердечником, имеющим низкую диэлектрическую проницаемость.

ЭМИ вызываются различными источниками. Наиболее распространенным является широкополосный ЭМИ, возникающий на радиочастотах. Он возникает от различных источников, включая электрические цепи, линии электропередачи и лампы. Это может привести к повреждению промышленного оборудования и снижению производительности.

Плата с ламинированным сердечником может включать в себя цепи снижения электромагнитных помех. Каждый контур снижения электромагнитных помех включает резистор и конденсатор. Она также может включать коммутационное устройство. Блок схемы управления управляет каждой схемой снижения ЭМИ, посылая сигналы выбора и управления на схемы снижения ЭМИ.

Несоответствие импеданса

Многослойное наращивание печатных плат - отличный способ улучшить контроль электромагнитных помех. Они помогают сдерживать электрические и магнитные поля, сводя к минимуму ЭМИ общего вида. Наилучшая схема имеет сплошные плоскости питания и заземления на внешних слоях. Подключение компонентов к этим плоскостям происходит быстрее и проще, чем прокладка силовых кабелей. Однако компромисс заключается в увеличении сложности и стоимости производства. Многослойные печатные платы стоят дорого, но преимущества могут перевесить компромисс. Для достижения наилучших результатов следует работать с опытным поставщиком печатных плат.

Проектирование слоистой структуры печатной платы является неотъемлемой частью процесса обеспечения целостности сигнала. Этот процесс требует тщательного учета требований к механическим и электрическим характеристикам. Разработчик печатной платы тесно сотрудничает с изготовителем для создания наилучшей печатной платы. В конечном итоге слои печатной платы должны обеспечить успешную маршрутизацию всех сигналов, соблюдение правил целостности сигналов, а также наличие соответствующих слоев питания и заземления.

Многослойная разводка печатной платы позволяет снизить уровень электромагнитного излучения и улучшить качество сигнала. Кроме того, она может служить развязывающей шиной питания. Хотя единого решения всех проблем, связанных с электромагнитными помехами, не существует, есть несколько хороших вариантов оптимизации многослойных стеков печатных плат.

Разделение следов

Одним из лучших способов борьбы с электромагнитным излучением является использование в конструкции печатных плат метода "сложения слоев". Этот метод предполагает размещение плоскости заземления и сигнальных слоев рядом друг с другом. Это позволяет им выступать в роли экранов для внутренних сигнальных слоев, что способствует снижению синфазного излучения. Кроме того, слоистая структура гораздо эффективнее одноплоскостной печатной платы с точки зрения терморегулирования.

Помимо того, что слоистая конструкция печатной платы эффективно сдерживает электромагнитное излучение, она также позволяет повысить плотность размещения компонентов. Это достигается за счет увеличения пространства вокруг компонентов. Это также позволяет снизить уровень синфазных ЭМИ.

Для снижения электромагнитного излучения конструкция печатной платы должна иметь четыре или более слоев. Четырехслойная плата будет излучать на 15 дБ меньше, чем двухслойная. Важно располагать сигнальный слой близко к плоскости питания. Использование хорошего программного обеспечения для проектирования печатных плат поможет выбрать подходящие материалы и выполнить расчет импеданса.

Как припаять компоненты микросхемы

/0 Отзывы/в /от

Как припаять компоненты микросхемы

Ручная пайка

Ручная пайка предполагает воздействие тепла и давления на компонент для создания прочного соединения. В отличие от пайки волной или паяльником, ручная пайка выполняется человеком с помощью паяльника и паяльной станции. Ручная пайка может выполняться на небольших компонентах или для ремонта и доработки.

Чтобы начать пайку, прижмите наконечник паяльника к выводу или контактной площадке микросхемы. Затем прикоснитесь кончиком паяльной проволоки к выводу. Затем нагрейте вывод и припой до тех пор, пока припой не потечет. Убедитесь, что припой полностью покрывает вывод или контактную площадку. Во избежание образования "могильных камней" не следует слишком долго удерживать нагрев на одной стороне микросхемы. В противном случае припой перетечет на противоположную сторону.

Процесс ручной пайки обычно является завершающим этапом сборки прототипа. При использовании паяльного инструмента Thermaltronics можно выполнить пайку тонких деталей как на сквозных отверстиях, так и на компонентах поверхностного монтажа. При ручной пайке лучше всего использовать утюг с регулируемой температурой. Использование неконтролируемого по температуре утюга не позволит получить надежные электрические соединения.

Пайка сквозных отверстий

Пайка через отверстия - это процесс, при котором компонент соединяется с проводниками. Токоподводящие провода вставляются в отверстия с помощью плоскогубцев, которые прижимаются к корпусу компонента. При этом необходимо слегка надавливать на выводы, когда они вставляются в сквозные отверстия. Это позволяет избежать чрезмерного растяжения выводов компонентов микросхемы. Чрезмерное растяжение может повлиять на размещение других компонентов на печатной плате. Кроме того, это может повлиять на внешний вид всего процесса пайки сквозных отверстий.

Перед пайкой необходимо очистить поверхность компонента микросхемы. Для очистки чип-компонента можно использовать пасту 3M Scotch-Brite Pad или стальную вату тонкой очистки. Важно использовать правильный паяльный флюс, поскольку водорастворимый флюс может окислить печатную плату или компонент со сквозным отверстием.

Бессвинцовая пайка

Бессвинцовая пайка - это процесс, в котором используется бессвинцовый припой и паяльник повышенной мощности. Для достижения оптимальных характеристик температура пайки должна быть достаточно высокой, чтобы передать достаточное количество тепла компоненту микросхемы. Необходимая температура зависит от объема компонента, его тепловой массы и допусков на плате.

Первый шаг к бессвинцовой пайке - определение совместимости компонентов микросхемы с бессвинцовым припоем. Этот процесс не лишен сложностей. Некоторые компоненты микросхем покрываются оловянно-свинцовым сплавом для обеспечения паяемости. Однако такое покрытие нарушает экологическое законодательство. К счастью, некоторые производители микросхем нашли способ использовать бессвинцовый припой с оловянно-свинцовыми компонентами. Это так называемая обратная совместимость.

Другой способ сделать компоненты микросхем бессвинцовыми - использовать никель-свинец. Никель-свинец уже много лет используется вместе с оловянно-свинцовыми припоями. Другой вариант - припой Ni-Pd-Au. Однако Ni-Pd-Au не смачивается так же, как олово.

Флюс в бессвинцовых припоях

Флюс - это предварительный реагент, используемый в процессе пайки. Флюс способствует образованию металлургических связей между компонентами микросхемы, благодаря чему паяные соединения не разрушаются и не колеблются под действием напряжения. Он также удаляет окисление с поверхностей, что облегчает смачивание - процесс растекания припоя по поверхности.

Остатки флюса могут привести к коррозии и дендритному росту на печатных платах. После пайки компонентов микросхем остатки флюса следует очистить с помощью хорошего средства для удаления флюса. Для достижения наилучших результатов при очистке следует наклонять плату под углом, чтобы излишки растворителя стекали с нее. Для аккуратной очистки платы можно использовать безворсовую салфетку или щетку из конского волоса.

Флюс является важным компонентом бессвинцовых припоев. Он очищает поверхность металла, обеспечивая хорошее металлургическое соединение. Некачественные паяные соединения могут привести к дорогостоящим отказам компонентов. К счастью, флюс - это химический очиститель, который может применяться как перед пайкой, так и во время самого процесса.

Очистка от излишков припоя

При пайке компонентов микросхем часто возникает необходимость очистить их от излишков припоя. Однако удалить уже нанесенный припой бывает непросто. После того как припой прилип к компоненту, он уже был нагрет два или три раза. Каждый повторный нагрев изменяет физический состав металла. В результате припой становится все более хрупким. Чтобы избежать этого, лучше всего удалить старый припой и заменить его новым.

Другой вариант - использовать паяльную оплетку для удаления излишков припоя с компонента микросхемы. Для этого наложите оплетку припоя на компонент, прижмите паяльник к оплетке и подождите несколько секунд. После этого удалите оплетку припоя.

SMD Vs THT Vs SMT

/0 Отзывы/в /от

SMD Vs THT Vs SMT

Принимая решение о выборе типа печатной платы, важно понимать различия между SMD и THT. Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки. Для SMT требуется современное оборудование и индивидуальный трафарет, в то время как для THT используется ручная пайка компонентов. Из-за этих различий SMT, как правило, является лучшим выбором для крупносерийного производства и высокоскоростных приложений. THT, напротив, больше подходит для небольших проектов и прототипов.

smd vs tht vs smt

В электронике под технологией поверхностного монтажа понимается процесс установки электронных компонентов непосредственно на печатную плату. К ее преимуществам относится возможность изготовления печатных плат меньшего размера. Она пришла на смену традиционной технологии сквозных отверстий.

Как правило, СМД-компоненты меньше своих аналогов со сквозными отверстиями и имеют контактные выводы на торце корпуса компонента. В корпусах SMD выпускаются многие компоненты, в том числе конденсаторы, индуктивности и резисторы.

Устройства поверхностного монтажа обычно дешевле своих аналогов со сквозными отверстиями, однако они требуют более сложной технологии производства и проектирования. Увеличение капитальных вложений компенсируется более высокой производительностью при использовании полностью автоматизированной установки. Более быстрое время производства делает их лучшим выбором для многих производителей.

Основные различия между компонентами SMT и TH заключаются в механической стабильности и требованиях к мелкому шагу. Помимо того, что SMT-компоненты дешевле, их легче собирать в больших количествах, особенно если речь идет о небольших деталях. С помощью машин Pick and Place и печи Reflow Oven компоненты SMT собираются с высокой скоростью. Однако для правильной пайки SMT-компонентов требуется более высокая квалификация и дорогостоящее оборудование.

THT требует большего количества сверлений, чем SMT, но обеспечивает более прочные механические соединения. Он подходит для высоконадежных приложений, где компоненты подвергаются большим нагрузкам. Однако дополнительное сверление является недостатком и увеличивает стоимость печатной платы.

Хотя SMT требует меньшего сверления печатной платы, сборка через сквозные отверстия может быть гораздо дороже. Однако он может быть более эффективным. Кроме того, SMT позволяет изготавливать печатные платы меньшего размера с меньшим количеством отверстий, что позволяет сэкономить средства. Кроме того, при SMT используются автоматизированные машины для размещения компонентов, что делает его дешевле, чем THT.

Технология поверхностного монтажа является бюджетной альтернативой технологии сквозных отверстий, требующей высокой квалификации операторов и дорогостоящего оборудования. Помимо экономии средств, компоненты поверхностного монтажа более надежны, чем компоненты со сквозными отверстиями. Кроме того, технология поверхностного монтажа позволяет увеличить плотность размещения компонентов на единицу площади.

Однако SMT-компоненты зачастую имеют меньшие размеры, чем компоненты со сквозными отверстиями. Из-за их размеров для чтения маркировки часто требуется увеличение. Это делает их менее предпочтительными для создания прототипов, доработки и ремонта, однако такие компоненты можно ремонтировать с помощью паяльника. Однако это требует значительных навыков и не всегда осуществимо.

Устройства поверхностного монтажа могут иметь различные формы и изготавливаться из различных материалов. Они делятся на различные категории. Некоторые из них являются пассивными, например конденсаторы и резисторы. Другие - активные, например диоды. Смешанные устройства могут сочетать в себе оба типа устройств, как, например, интегральная схема.

Технология поверхностного монтажа становится основной в производстве печатных плат, однако важно помнить, что для некоторых применений лучше использовать технологию сквозных отверстий. Она более надежна, чем технология поверхностного монтажа, и используется во многих военных приложениях. Кроме того, ее легче тестировать, создавать прототипы и заменять компоненты. Макетная плата с компонентами со сквозными отверстиями идеально подходит для создания прототипов.

6 основных правил разводки печатных плат

/0 Отзывы/в /от

6 основных правил разводки печатных плат

Разводка печатной платы подразумевает проектирование схемы с несколькими слоями. Ниже приведены некоторые из основных правил проектирования печатных плат: Избегайте нескольких плоскостей заземления. Делайте сигналы аналоговых цепей прямыми и короткими. Избегайте использования трех разных конденсаторов на одной печатной плате. Вы также можете прочитать наши статьи о проектировании многослойных печатных плат и о том, как разработать многослойную печатную плату.

Проектирование многослойной печатной платы

При проектировании многослойной печатной платы необходимо учитывать несколько важных моментов. Один из них заключается в том, что медные трассы должны обеспечивать целостность сигнала и питания. Если это не так, то они могут повлиять на качество тока. Поэтому необходимо использовать трассы с контролируемым импедансом. Для предотвращения перегрева толщина таких трасс должна быть больше обычной.

После того как вы определились с тем, что вам нужно, можно приступать к проектированию печатной платы. Первым шагом в проектировании многослойной печатной платы является создание схемы. Она будет служить основой для всего проекта. Начните с открытия окна редактора схемы. Затем можно добавлять и поворачивать детали по мере необходимости. Убедитесь в точности схемы.

Создание единой плоскости заземления

Создание единой плоскости заземления на макете печатной платы позволяет уменьшить неравномерность напряжений на плате. Это достигается путем создания проходов или сквозных отверстий для соединения плоскости заземления с другими частями платы. Это также помогает снизить уровень шума, возникающего при изменении обратного тока.

При определении плоскости заземления на печатной плате очень важно убедиться в том, что она не закрыта токопроводящими кольцами, поскольку это может привести к возникновению электромагнитных помех или даже контуров заземления. В идеале плоскость заземления должна располагаться под электронными компонентами. Возможно, придется изменить расположение некоторых трасс и компонентов, чтобы они соответствовали плоскости заземления.

Обеспечение прямого и короткого прохождения сигналов аналоговых цепей

При разводке печатной платы для аналоговых схем важно, чтобы трассы аналоговых сигналов были короткими и прямыми. Кроме того, аналоговые компоненты должны располагаться рядом друг с другом, что упростит прямую маршрутизацию. Расположение шумных аналоговых компонентов ближе к центру платы также поможет снизить уровень шума.

Помимо того, что аналоговые сигналы должны быть прямыми и короткими, разработчики также должны избегать препятствий на путях возврата. Разделение плоскостей, проходы, щели и вырезы могут вызвать шум, поскольку аналоговый сигнал ищет кратчайший путь к своему источнику. В результате сигнал может блуждать вблизи плоскости заземления, создавая значительный шум.

Отказ от использования трех различных конденсаторов

При проектировании разводки печатной платы лучше избегать размещения трех разных конденсаторов на выводах питания. Такое расположение может привести к большему количеству проблем, чем их решение. Один из способов избежать трех разных конденсаторов - использовать трассы и заполнение коффером. Затем следует разместить их как можно ближе к выводам устройства.

Однако это не всегда возможно, поскольку расстояние между трассами не всегда соответствует тому, которое было рассчитано на этапе проектирования. Это распространенная проблема, которая может привести к проблемам в процессе сборки. При рассмотрении вопроса о размещении следует помнить, что размещение каждого компонента имеет решающее значение для его функциональности.

Использование меди силового слоя

Использование меди силового слоя в разводке печатной платы требует соответствующего планирования. В этой части платы необходимо выделить определенную область для силовой сети. Для выделения этой области можно использовать деление внутреннего слоя. Для добавления этого слоя необходимо воспользоваться командой "PLACE-SPLIT PLANE", а затем выбрать сеть, которую необходимо выделить для разделения. После выделения области силового слоя можно использовать технику укладки меди для размещения меди в области разделения.

Помимо достижения равномерного покрытия медью, необходимо убедиться в том, что толщина платы совместима с ее сердечником. Одно лишь использование симметрии силовой плоскости не гарантирует идеального покрытия медью, поскольку медь в этой части будет рваться при контурной фрезеровке. Медь до края платы также не будет совместима с технологией зачистки (V-образного выреза). Чтобы избежать этой проблемы, рекомендуется указывать зону меди на механическом слое, а ее ширина должна составлять не менее 0,5 мм.

Использование списка рекомендаций для размещения компонентов на печатной плате

Использование списка рекомендаций по размещению компонентов на печатной плате позволяет минимизировать общие затраты на разработку нового изделия и сократить цикл его создания. Эти рекомендации также помогают обеспечить плавный переход от прототипа к производству. Эти рекомендации применимы как к аналоговым, так и к цифровым схемам.

Большинство разработчиков плат при проектировании печатных плат руководствуются определенными правилами. Например, типичным правилом проектирования платы является минимизация длины трасс цифровых часов. Однако многие разработчики не до конца понимают смысл этих рекомендаций. Помимо прочего, высокоскоростные трассы не должны пересекать разрывы в плоскости возврата сигнала.

Как минимизировать ВЧ-эффект при проектировании межсоединений печатных плат

/0 Отзывы/в /от

Как минимизировать ВЧ-эффект при проектировании межсоединений печатных плат

Существует несколько различных способов минимизации ВЧ-эффекта при проектировании межсоединений печатных плат. Некоторые из них включают в себя обеспечение того, чтобы трассы не находились в непосредственной близости друг от друга, использование сетки заземления и отделение линий передачи ВЧ от других трасс.

Многослойная конфигурация

ВЧ-эффект при проектировании межсоединений печатных плат является распространенной проблемой. Этот эффект возникает в основном из-за неидеальных свойств схемы. Например, если разместить ИС на двух разных печатных платах, то ее рабочий диапазон, гармонические выбросы и помехозащищенность будут кардинально отличаться.

Чтобы минимизировать этот эффект, необходимо использовать многослойную конфигурацию. Такая плата должна иметь разумную компоновку, высокочастотный импеданс и простую низкочастотную разводку. Использование правильного материала подложки минимизирует потери сигнала и позволяет поддерживать постоянный импеданс всех цепей. Это очень важно, поскольку сигналы переходят от схемы к линиям передачи, а они должны иметь постоянный импеданс.

Импеданс - еще одна проблема при проектировании межсоединений печатных плат. Он представляет собой относительное сопротивление двух линий передачи, начинающихся на поверхности печатной платы и продолжающихся до разъема или коаксиального кабеля. Чем выше частота, тем сложнее управлять импедансом. Поэтому использование более высоких частот представляется серьезной проблемой при проектировании.

Создание сетки заземления

Одним из способов уменьшения влияния ВЧ-излучения является создание на печатной плате сетки заземления. Сетка заземления представляет собой ряд коробчатых секций, соединенных трассами с землей. Ее назначение - минимизировать обратный путь сигнала, сохраняя при этом низкий импеданс. Сетка заземления может состоять как из одной трассы, так и из сети перекрывающихся трасс.

Плоскость земли служит эталоном для расчета импеданса сигнальных трасс. В идеальной системе обратный ток проходит в той же плоскости, что и сигнальные трассы. Однако в реальных системах обратный ток может отклоняться от идеальной траектории под воздействием различных факторов, включая изменения в медном покрытии печатной платы и используемом материале ламината.

Отделение радиочастотных линий передачи от других трасс

При разработке схем с несколькими трассами важно отделить линии передачи радиочастотного сигнала от остальной части схемы. Разделение этих трасс необходимо для предотвращения перекрестных наводок. Для этого лучше всего располагать радиочастотные линии передачи на расстоянии не менее двух ширины трассы. Такое расстояние снижает уровень излучения и минимизирует риск возникновения емкостной связи.

ВЧ-линии передачи обычно отделяются от других трасс с помощью стриплингов. В многослойных печатных платах полосковые линии проще всего строить на внутренних слоях. Как и микрополосковые, полосковые линии имеют заземляющие плоскости над и под ВЧ-линией передачи. Хотя полосковые линии обеспечивают лучшую изоляцию, чем микрополосковые, они, как правило, имеют более высокие ВЧ-потери. По этой причине полосковые линии обычно используются для передачи ВЧ-сигналов высокого уровня.

Использование фторопластовой керамики

ВЧ-эффект - вполне реальная проблема при проектировании межсоединений печатных плат. Из-за высоких частот сигналы, проходящие по трассе, могут смещаться. Это приводит к изменению диэлектрической проницаемости в зависимости от скорости сигнала и геометрии трассы. Диэлектрическая проницаемость материала подложки печатной платы также влияет на скорость сигнала.

При сравнении керамики с припоем керамика PTFE имеет преимущество перед керамикой FEP. Хотя первая дешевле и проще в изготовлении, она снижает надежность сигнала. Кроме того, фторопластовая керамика менее склонна к поглощению влаги. Однако если на фторопластовую керамику попадают углеводороды, то влагопоглощение увеличивается.

Использование симметричной полосковой маршрутизации

Маршрутизация по схеме Stripline является распространенным подходом при проектировании цифровых схем. При этом используется диэлектрический слой, помещенный между двумя заземляющими плоскостями, в центре которых располагаются проводники, несущие сигнал. Этот метод называется симметричной полосовой линией. Типичные размеры стриплайна: s=2,0, w=3,0, t=1,0 и b=5,0.

Этот метод имеет два основных преимущества перед микрополосковым. Он позволяет использовать трассы меньшего размера, что обеспечивает более надежную защиту от агрессивных сигналов. Кроме того, стриппинг-маршрутизация позволяет минимизировать ВЧ-воздействие на конструкцию межсоединений. Однако для этого необходимо тщательно продумать укладку слоев платы и диэлектрические материалы между земляными плоскостями.

Что касается ширины дорожек печатной платы, то она не должна превышать двух дюймов. Это важно для высокоскоростной логики, время нарастания/спада которой составляет пять наносекунд. Дорожки печатной платы для высокоскоростной логики желательно терминировать с характерным импедансом, а также избегать пустот в опорной плоскости.

Деградация ЭМИ после заполнения ирригационного насоса

/0 Отзывы/в /от

Деградация ЭМИ после заполнения ирригационного насоса

Существует два различных способа анализа ухудшения ЭМИ после заполнения ирригационного насоса: излучение и проводимость. Деградация ЭМИ после заливки зависит от типа клеевого материала и способа заземления входа. Деградация ЭМИ ухудшается под воздействием этанола и воды.

Деградация ЭМИ после заполнения

Деградация ЭМИ после заполнения источников питания часто называется "эффектом заполнения", который описывает потерю чувствительности к ЭМИ после заполнения источника питания. Деградация представляет собой комбинацию излучения и проводимости. Эффект заполнения" возникает из-за того, что материалы, из которых изготовлен источник питания, претерпевают ряд изменений. Некоторые из этих изменений могут быть нежелательными, в то время как другие могут быть полезными.

Нежелательная электромагнитная энергия (ЭМИ) - это излучение, распространяющееся в пространстве за счет индуктивной и емкостной связи. Эта нежелательная энергия вредна для электронных устройств и влияет на их функциональность. Это излучение является непроводящим, то есть сигнал не проходит через металл или другой материал. Когда сигнал проходит большое расстояние, его распространение происходит в виде волны. На дальних расстояниях в волне доминирует поле излучения, а на ближних расстояниях - поле индукции. Неионизирующее излучение, с другой стороны, не ионизирует газы и не воздействует на электронные устройства. Примерами неионизирующего излучения являются радиочастотное излучение, излучение микроволновых печей, инфракрасное излучение и видимый свет.

Еще одним источником ЭМИ является статическое электричество. Хотя определить источник этого шума достаточно сложно, он может возникать от естественных источников, таких как молния. Помимо влияния на работу электронных устройств, ЭМИ могут также вызывать проблемы безопасности во многих системах. Наиболее распространенной причиной ЭМИ является электростатический разряд. Люди, не имеющие технического образования, узнают этот вид шума по радиопомехам, искаженному телевизионному приему и щелчкам в аудиосистемах.

Деградация ЭМИ после заполнения водой

Деградация ЭМИ после заполнения конденсатора водой после переключения источника питания может быть классифицирована на два типа: излучение и проводимость. Деградация ЭМИ после заполнения водой обычно вызывается изменением температуры входного заземления и проводящего материала, из которого изготовлен заполненный водой конденсатор. В качестве проводящего материала используются алюминиевые и медные волокна, обладающие самой высокой собственной электропроводностью. Однако поверхность этих волокон подвержена окислению, что может повлиять на проводимость компонентов. Кроме того, некоторые недобросовестные продавцы могут поставлять некачественную продукцию.

ЭМИ могут влиять на безопасность и работоспособность электроприборов. Эти нежелательные сигналы могут создавать помехи для радиосвязи и вызывать сбои в работе расположенного рядом оборудования. Поэтому экранирование ЭМИ является обязательным требованием к электронным устройствам. Для экранирования ЭМИ используются различные методы и материалы. Ниже перечислены некоторые из них:

Непрерывные углеволоконные композиты демонстрируют более высокий уровень электромагнитной совместимости и обладают лучшей проводимостью по сравнению с прерывистыми аналогами. Композит из непрерывных углеродных волокон с углеродной матрицей имеет коэффициент электромагнитной совместимости 124 дБ. С другой стороны, прерывистые углеродные волокна значительно снижают SE композитов.

Импульсные источники питания превосходят линейные регуляторы по эффективности, однако они по-прежнему вносят скачкообразные токи, которые могут негативно влиять на надежность системы. Анализ электромагнитных помех проще проводить для кондуктивных помех, чем для излучаемых. Кондуктивный шум может быть оценен с помощью стандартных методов анализа цепей.

Деградация ЭМИ после заполнения этанолом

Электромагнитные помехи (ЭМП) могут по-разному влиять на электронные компоненты и устройства. Например, если конденсатор подвергается воздействию пикового напряжения, превышающего его номинальное значение, он может подвергнуться диоэлектрической деградации. В зависимости от характеристик компонента эта деградация может привести к сбою в работе или перегоранию.

Электромагнитные помехи - распространенная проблема современной техники. Они вызывают сбои в работе электронных устройств и могут привести к повреждению систем связи. Помехи вызываются различными источниками, включая искры от щеток электродвигателей, выключатели силовых цепей, индуктивные и резистивные нагрузки, реле и разрывы цепей. Даже малейшие ЭМИ могут ухудшить работу электронного устройства и снизить его безопасность. Наиболее распространенным источником ЭМИ является электростатический разряд (ESD), который многие узнают по статическим помехам на радиостанциях, искаженному телевизионному приему и щелчкам в аудиосистемах.

ЭМИ также могут генерироваться импульсными источниками питания. Эти источники питания являются сильными источниками ЭМИ и требуют тщательного контроля. Для снижения риска возникновения ЭМИ очень важно количественно оценить выходной шум этих источников питания. Это трудоемкий и дорогостоящий процесс.

Как элегантно расположить шелкографию на печатной плате

/0 Отзывы/в /от

Как элегантно расположить шелкографию на печатной плате

При использовании шелкографии на печатных платах необходимо учитывать несколько моментов. Во-первых, необходимо решить, как расположить символы шелкографии. Это очень важно, поскольку необходимо убедиться в том, что они не будут располагаться под компонентом или над контактной площадкой. Также важно убедиться, что символы не слишком велики.

Использование медных прокладок

Разводка печатных плат - сложный процесс, требующий тщательного планирования. Чтобы добиться желаемого результата, важно использовать правильные инструменты и приемы. Одним из способов сделать это является использование программы PROTEL AUTOTRAX под DOS, которая позволяет редактировать строки и макеты. Однако следует помнить, что для двухногих компонентов микросхем и четырехрядных коммутационных ИС может потребоваться ручная настройка размеров площадок.

Прежде чем приступить к созданию шелкографии, обязательно уточните у своего СМ рекомендуемую схему. Зачастую мастер советует наносить шелкографию только на одну сторону печатной платы.

Использование ссылочных обозначений

При проектировании печатной платы использование ссылочных обозначений является полезным способом четкой идентификации компонентов на плате. Обычно они начинаются с буквы, за которой следует числовое значение. Каждый условный обозначение представляет собой компонент определенного класса. Опорные обозначения следует размещать над компонентом так, чтобы они были хорошо видны после его установки на печатную плату. Обычно условные обозначения наносятся желтой или белой эпоксидной краской или шелкографией.

Размещение опорных целеуказателей имеет решающее значение. При размещении компонента на печатной плате необходимо следить за тем, чтобы он располагался как можно ближе к соответствующему компоненту. Аналогично, если компонент размещается вертикально, то его условное обозначение должно находиться на левом нижнем краю платы. Размещение условных обозначений позволяет уменьшить количество ошибок при сборке. Однако размещение их под символами компонентов может затруднить их чтение после монтажа. Кроме того, не рекомендуется размещать их на трассах высокоскоростных сигналов.

Использование автоматического выравнивания

PCBA содержат различные маркировки и информацию, наносимые методом шелкографии. Среди них - маркировка нормативных документов, таких как RoHS, FCC и CE, а также маркировка утилизации электронных отходов. Кроме того, существуют печатные платы с маркировкой UL, что означает, что плата изготовлена производителем, имеющим сертификат UL.

Затем эти слои сплавляются вместе с помощью процесса, известного как послойное наращивание и склеивание. Материал внешнего слоя состоит из стекловолокна или другого материала, предварительно пропитанного эпоксидной смолой, или препрега. Он также покрывает исходную подложку и травление медных дорожек. Затем слои собираются на тяжелом стальном столе. Штифты плотно прилегают друг к другу, предотвращая смещение слоев.

Расположение условных обозначений очень важно. Обозначения должны быть расположены близко к детали, которую они должны обозначать, и повернуты соответствующим образом, чтобы их можно было прочитать. Также важно, чтобы размещаемая деталь или компонент не были заслонены шелкографией. Это может затруднить чтение.

Ручное задание ширины линий

Существует несколько причин, по которым необходимо вручную задавать ширину линий при расположении компонентов шелкографии печатных плат. Первая причина заключается в том, что ширина линий влияет на внешний вид шелкографии печатной платы. Если ширина линий слишком велика или мала, могут возникнуть проблемы с их чтением. Кроме того, слишком малое количество линий может привести к появлению пропусков или нечеткого текста. Поэтому важно задавать минимальную ширину линии 0,15 мм (6 мил). Обычно лучше задавать ширину линий от 0,18 мм до 20 мм.

Существуют и другие соображения, например, размер шрифтов для шелкографии. Если вы создаете шелкографию для печатной платы, то для оптимальной читаемости следует выбирать размер шрифта не менее 0,05 дюйма. При размещении ссылочных обозначений следует оставлять около 5 мил между каждой строкой. Также необходимо следить за тем, чтобы они были ориентированы слева направо и снизу вверх, чтобы избежать неравномерного шелкографирования.

Использование функций черчения

Шелкография печатных плат является важной частью готовой печатной платы и должна быть тщательно выполнена. Чтобы шелкография выглядела наилучшим образом, следует использовать шрифты соответствующего размера и ширины линий. В противном случае можно получить чернильные пятна и некачественный макет шелкографии.

Одной из наиболее распространенных ошибок шелкографии является отсутствие четкой маркировки поляризованных компонентов. Например, при рисовании печатной платы с электролитическими конденсаторами всегда следует отмечать положительный вывод. Для диодов всегда следует использовать символ "A" или "C", чтобы отличить анод от катода.

Как использовать несколько резисторов для повышения точности мультиметра

/0 Отзывы/в /от

Как использовать несколько резисторов для повышения точности мультиметра

Для повышения точности мультиметра можно использовать несколько резисторов и компонентов. Их следует держать так, чтобы они оставались в контакте с щупами мультиметра. Не прикасайтесь к резисторам и компонентам руками, так как это приведет к неточным показаниям. Чтобы избежать этой проблемы, прикрепите компоненты к макетной плате или используйте зажимы "крокодил", чтобы удержать их на месте.

Использование шунтирующих резисторов

Значение сопротивления шунтирующего резистора выражается в микроОмах. Сопротивление шунтирующего резистора обычно очень мало. Использование этого типа резистора повышает точность мультиметра, поскольку он не вносит нежелательных эффектов от сопротивления выводов. Однако важно использовать его с кельвиновым соединением, поскольку сопротивление шунтирующих резисторов имеет тенденцию дрейфовать в зависимости от температуры окружающей среды.

Мультиметры чувствительны к напряжению нагрузки, поэтому операторы должны внимательно следить за напряжением нагрузки и разрешением. Нечастое тестирование может привести к неожиданным отказам продукции. Шунтирующие резисторы повышают точность мультиметра, обеспечивая дополнительное разрешение. Это особенно полезно для настольных мультиметров, которые способны выполнять полномасштабные измерения.

Установка правильного диапазона на аналоговом мультиметре

Чтобы установить правильный диапазон на аналоговом мультиметре, начните с установки единицы измерения Ом на минимальное значение. Как правило, показания сопротивления должны быть между 860 и 880 Ом. В качестве альтернативы для обучения и практики можно использовать нижний диапазон сопротивления в 200 Ом.

Мультиметр с ручным диапазоном имеет ручку с множеством опций выбора. Они обычно обозначаются метрическими префиксами. Мультиметры с автоматическим диапазоном, с другой стороны, автоматически устанавливаются на соответствующий диапазон. Кроме того, они имеют специальную функцию тестирования "Логика" для измерения цифровых схем. Для этой функции красный (+) провод подключается к аноду, а черный (-) - к катоду.

Настройка диапазона аналогового мультиметра может показаться сложной задачей, особенно если вы никогда не пользовались им раньше. Однако эта задача удивительно проста и может быть решена с помощью нескольких резисторов. Если вы знаете, что существуют различные диапазоны, вы сможете успешно справиться с этой задачей.

Использование прецизионных токоизмерительных резисторов

Точность мультиметра можно повысить, используя прецизионные токоизмерительные резисторы. Эти компоненты можно приобрести в различных стилях. Они полезны в тех случаях, когда необходимо определить правильное количество тока, поступающего в батарею и выходящего из нее. Они также полезны для приложений, где чувствительность к температуре является проблемой.

Оптимальная площадь основания - C, с ожидаемой погрешностью измерения 1%. Рекомендуемые размеры опорной поверхности показаны на рисунке 6. Прокладка трассы датчика также играет важную роль в определении точности измерений. Наибольшая точность достигается, когда напряжение чувства измеряется на краю резистора.

Токочувствительный резистор - это резистор с низким значением, который обнаруживает протекание тока и преобразует его в напряжение на выходе. Обычно он имеет очень низкое сопротивление и поэтому минимизирует потерю мощности и падение напряжения. Значение его сопротивления обычно находится в миллиомах. Этот тип резистора похож на стандартные электрические резисторы, но он предназначен для измерения тока в реальном времени.

Прикосновение пальцами к резистору или зонду

Мультиметры также оснащены специальной функцией, которая определяет положительный и отрицательный выводы батареи или источника питания. Прижав щуп мультиметра к выводу на несколько секунд, вы сможете определить, является ли протекающий через него ток положительным или отрицательным. Красный щуп подключается к положительному полюсу батареи или проводу.

При использовании мультиметра для измерения сопротивления необходимо убедиться, что на цепь не подано питание. В противном случае вы можете получить неточные показания. Помните, что не так важно сопротивление, как умение его измерять. Кроме того, ток, протекающий в цепи, может повредить мультиметр.

Проверка целостности между отверстиями на макетной плате

Прежде чем измерять сопротивление между отверстиями на макетной плате, необходимо сначала проверить соединение макетной платы. Метод проверки известен как проверка непрерывности, и это простой способ определить, совместимы ли два соединения. На макетной плате есть отверстия, под каждым из которых находится металлический пружинный зажим. Подключите щупы вашего мультиметра к обеим этим точкам. Если вам трудно найти проводящий путь между этими точками, подключите несколько резисторов между макетной платой и мультиметром.

Если вы используете мультиметр с программируемой функцией, вы можете сделать его более точным, проверяя непрерывность между несколькими отверстиями за один раз. Для этого вставьте щупы в столбцы "+" и "-" на макетной плате, а затем измерьте сопротивление между ними. Если сопротивление бесконечно, значит, два ряда не соединены.

Как проверить дефекты пайки печатной платы

/0 Отзывы/в /от

Как проверить дефекты пайки печатной платы

Существует несколько распространенных типов дефектов пайки печатных плат. К ним относятся штыревые и выдувные отверстия. Штыревые отверстия - это небольшие отверстия в паяном соединении, а выдувные отверстия - более крупные отверстия. Оба эти дефекта возникают при неправильной ручной пайке. В процессе пайки влага, содержащаяся в плате, нагревается и превращается в газ, который выходит через расплавленный припой. В результате этого в плате образуются пустоты, а также штыревые и выдувные отверстия.

Распространенные виды дефектов пайки печатных плат

Несколько распространенных типов дефектов пайки печатных плат могут быть связаны с неправильной техникой пайки. К таким проблемам относятся неравномерный нагрев и неравномерное распределение тепла. Это может привести к неравномерному расплавлению припоя и вызвать отслоение компонентов. Избежать этой проблемы можно, используя соответствующую паяльную пасту и перепаивая плату в нужном температурном диапазоне.

Дефекты в процессе пайки могут испортить прекрасный дизайн печатной платы. Такие дефекты редко возникают по вине разработчика, скорее всего, это результат производственной ошибки. Производители должны знать, как выявить такие дефекты на этапе контроля. Во многих случаях проблема кроется в процессе пайки волной.

Другим распространенным дефектом является налипание припоя, в результате которого мелкие шарики припоя прилипают к поверхности ламината или проводника. Техника пайки печатных плат должна исключать возникновение такого рода проблем. Печатные платы с шариками припоя выглядят неровными и тусклыми.

Общие причины

Дефекты пайки - это распространенные проблемы, возникающие в процессе производства печатных плат. Эти дефекты могут привести к короткому замыканию, обрыву швов или пересечению сигнальных линий. Они также могут быть вызваны изменением температуры и влажности припоя. Кроме того, неправильное нанесение припоя может привести к образованию неровной поверхности и неравномерной пайке.

Одной из наиболее распространенных причин выхода из строя печатных плат является тепло и влажность. Различные материалы расширяются и сжимаются с разной скоростью, поэтому постоянное тепловое напряжение может привести к ослаблению паяных соединений и повреждению компонентов. Поэтому высокопроизводительные печатные платы должны быть способны отводить тепло.

Недостаточное смачивание также может привести к образованию слабых паяных соединений. Пайка должна выполняться на чистой поверхности, при этом должен быть обеспечен соответствующий уровень нагрева паяльника. Невыполнение этих требований может привести к образованию холодного соединения, которое будет иметь комковатый вид и недостаточную способность к склеиванию.

Общие методы контроля

Существуют различные методы контроля печатных плат, которые используются для выявления дефектов и обеспечения качества электронных изделий. К таким методам относятся визуальный контроль и автоматизированное тестирование. Эти тесты выполняются на нескольких этапах процесса сборки печатной платы. Они позволяют выявить различные дефекты, в том числе открытые паяные соединения, отсутствие или неправильное расположение компонентов, а также мостики припоя.

Первым шагом в выявлении дефектов пайки печатной платы является идентификация компонентов. Для этого необходимо присвоить им условное обозначение, представляющее собой букву, за которой следует цифра. Каждый компонент на печатной плате имеет уникальный условный обозначение. Например, резистор обозначается буквой R, а конденсатор - буквой С. Эти буквы могут отличаться от стандартных, но они являются надежным способом идентификации компонентов. Следующий шаг - выбор типа контрольного теста. Для этого можно использовать AOI, ICT или функциональное тестирование.

Другим распространенным методом контроля печатных плат является рентгеновский контроль. В этом методе используется установка, позволяющая осматривать печатную плату под любым углом. В настоящее время компания PCBA123 использует двухмерную систему рентгеновского контроля, но в ближайшем будущем планирует перейти на трехмерную систему AXI.

Превентивные меры

Дефекты пайки печатных плат могут быть вызваны целым рядом различных проблем. Некоторые проблемы можно легко выявить, в то время как другие могут быть незаметны. Наилучшим способом проверки печатных плат на наличие таких дефектов является использование автоматической системы визуального контроля. Автоматические системы контроля могут обнаружить дефекты, например, в паяных соединениях и полярности конденсаторов.

Одной из наиболее распространенных причин дефектов пайки плат является неполное смачивание припоем. Это может произойти, если припой нагревается слишком слабо или остается на плате слишком долго. Неправильное смачивание платы может привести к структурным проблемам и повлиять на общую производительность печатной платы. Однако существует ряд профилактических мер, которые можно предпринять для улучшения смачивания платы.

Другой причиной дефектов пайки печатных плат является неправильная конструкция трафарета. Неправильная конструкция трафарета может привести к неполному формированию шариков припоя. Использование правильного трафарета позволяет предотвратить появление дефектов в виде шариков припоя и обеспечить работоспособность схемы.