طبقه بندی طبقه بندی طراحی PCB با سرعت بالا چیست؟

با توسعه فن آوری الکترونیکی ، عملکرد محصولات محصولات الکترونیکی بیشتر و قوی تر می شود. طراحی PCB نقش مهمی در طراحی محصولات الکترونیکی ایفا می کند ، زیرا طراحی خوب یا بد PCB مستقیماً روی تحقق عملکردهای محصول تأثیر خواهد گذاشت.

در طراحی محصولات الکترونیکی ، طراحی مدار PCB برای دستیابی به عملکرد آن دشوار نیست. مشکل این است که از اثرات مختلفی مانند تغییر دما و رطوبت ، تغییر در فشار هوا ، شوک مکانیکی ، خوردگی و غیره متأثر نمی شود. به منظور دستیابی به کار مستمر و عادی ، روشهای مختلف طراحی یا فرایند تولید را اتخاذ خواهیم کرد. اقدامات برای از بین بردن یا کاهش این اثرات. همه می دانند که پایه ریزی پایه و اساس طراحی سیستم است. پایه گذاری خوب شرط لازم برای بهره برداری ایمن و پایدار سیستم است. بنابراین امروز ما در مورد دانش مربوط به روش زمین در طراحی PCB با سرعت بالا صحبت خواهیم کرد.

طراحی پایه PCB:

زمینگیر گسترده شامل دو معنی است ، یعنی زمین جامد و زمین مجازی. زمین جامد به ارتباط با زمین اشاره دارد. اتصال زمین مجازی به اتصال با نقطه مرجع بالقوه اشاره دارد ، هنگامی که این نقطه مرجع از زمین عایق الکتریکی می شود ، به آن اتصال شناور گفته می شود. دو هدف زمینی وجود دارد: یکی اطمینان از عملکرد پایدار و قابل اعتماد سیستم کنترل و جلوگیری از تداخل ناشی از حلقه زمین ، که اغلب به آن محل کار گفته می شود؛ مورد دیگر جلوگیری از خطر برق گرفتگی در هنگام عمل به دلیل آسیب عایق یا افت تجهیزات و اطمینان از ایمنی تجهیزات است. به این روش زمینی محافظ گفته می شود.

اصل انتخاب زمین:

برای یک وسیله یا سیستم خاص ، در طول موج λ مربوط به بالاترین فرکانس مورد علاقه ، هنگامی که طول خط انتقال L> باشد. λ ، آن را به عنوان یک مدار با فرکانس بالا در نظر گرفته ، در غیر این صورت ، آن را به عنوان یک مدار با فرکانس پایین در نظر گرفته است.

(1) مدار فرکانس پایین (≤ 1 MHZ) ، پایه گذاری یک نقطه ای توصیه می شود.

(2) مدار فرکانس بالا (≥ 10 MHZ) ، پایه گذاری چند نقطه توصیه می شود.

(3) مدار ترکیبی با فرکانس بالا و پایین ، زمین مختلط ، محدوده فرکانس کار قابل اجرا به طور کلی 1}} kHz - {{0} M 0MHz؛

روش پایه PCB:

{0}. زمین یک نقطه ای: سیم های زمینی همه مدارها به همان نقطه در صفحه زمین وصل می شوند و به سری های یک نقطه ای و زمین موازی تک نقطه ای تقسیم می شوند.

زمین تک نقطه ای برای مدارهایی با فرکانس پایین تر (زیر MHZ 1 {suitable MHZ) مناسب است. اگر فرکانس عملکرد سیستم به حدی باشد که طول موج عملیاتی با طول سرب سیستم قابل مقایسه باشد ، در روش پایه یک نقطه ای مشکلی وجود دارد. هنگامی که طول سیم زمین به طول موج نزدیک به 3 {}} درصد طول موج باشد ، مانند یک خط انتقال با پایانه های کوتاه مدار است. جریان و ولتاژ سیم زمین به عنوان موج ایستاده توزیع می شود. سیم زمین به یک آنتن تابشی تبدیل می شود و نمی تواند نقش" را داشته باشد ؛ زمین&به نقل از ؛.

به منظور کاهش مقاومت در برابر زمین و جلوگیری از تابش ، طول سیم زمین باید از طول موج کمتر از 0}}} درصد باشد. در پردازش مدار تغذیه ، یک نقطه واحد زمینی را می توان به طور کلی در نظر گرفت. برای PCB هایی که در تعداد زیادی از مدارهای دیجیتالی مورد استفاده قرار می گیرند ، معمولاً استفاده از یک روش زمینی تک نقطه ای به دلیل هارمونیک های بسیار مرتبه بالا ، توصیه نمی شود.

{0}. زمین چند نقطه ای: سیم های زمین همه مدارها در همان نزدیکی زمین هستند. سیم زمین بسیار کوتاه و مناسب برای زمین با فرکانس بالا است.

زمین چند منظوره بدین معنی است که هر نقطه زمینی در تجهیزات به طور مستقیم به هواپیمای زمینی نزدیک به آن وصل می شود ، به طوری که طول سرب زمین کوتاهترین است.

ساختار مدار زمینی چند نقطه ای ساده است و پدیده امواج ایستاده با فرکانس بالا که ممکن است در خط زمین ظاهر شوند به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. مناسب برای مواقع با فرکانس کاری بالا (≥ 10 MHZ) .با این وجود ، ممکن است زمین چند نقطه ای باعث ایجاد بسیاری از حلقه های زمین در داخل دستگاه شود ، در نتیجه باعث کاهش مقاومت دستگاه&# {{4 s؛ زمینه های الکترومغناطیسی در مورد زمین چند نقطه ای ، ما باید مشکلات حلقه ای برجسته ، به ویژه تداخل الکترومغناطیسی ناشی از شبکه حلقوی زمین بین ماژول ها و دستگاه های مختلف را مورد توجه قرار دهیم:

سیم زمین ایده آل باید یک موجود بدنی با مقاومت بالقوه صفر و صفر مقاومت باشد. با این حال ، سیم واقعی زمین خود هم یک مؤلفه مقاومت و هم یک مؤلفه واکنش پذیری دارد. هنگامی که جریان از طریق سیم زمین جریان می یابد ، افت ولتاژ ایجاد می شود. سیم زمین یک حلقه با اتصالات دیگر (سیگنال ، خط برق و ...) تشکیل خواهد داد. هنگامی که میدان الکترومغناطیسی با زمان متغیر به این حلقه وصل می شود ، یک نیروی الکترنیکی القا شده در حلقه زمین ایجاد می شود و توسط حلقه زمین با بار همراه می شود و این یک تهدید بالقوه EMI است.

{0}. زمین های مخلوط: پایه یک نقطه ای و زمین چند نقطه ای را مخلوط کنید.

بطور کلی ، همه ماژول ها از دو روش زمینی به صورت جامع استفاده می کنند و از یک روش زمینی مختلط برای تکمیل اتصال بین مدار مدار و صفحه زمین استفاده می کنند.

اگر تصمیم ندارید از کل هواپیما به عنوان یک زمین مشترک استفاده کنید ، مانند زمانی که خود ماژول دو پایه دارد ، باید هواپیمای زمینی را تقسیم کنید ، که اغلب با هواپیمای برق در تعامل است. به اصول زیر توجه کنید:

(1) برای جلوگیری از همپوشانی بین هواپیمای قدرت بی ربط و هواپیمای زمین ، هواپیماها را تراز کنید ، در غیر این صورت باعث می شود تمام هواپیماهای زمینی از کار بیفتند و با یکدیگر درگیر شوند.

(2) در صورت فرکانس بالا ، اتصال بین لایه ها از طریق مدار مدار خازن انگلی اتفاق می افتد.

(3) خطوط سیگنال بین هواپیماهای زمینی (مانند هواپیماهای زمین دیجیتال و هواپیماهای زمینی آنالوگ) توسط پل های زمینی به هم متصل می شوند و نزدیکترین مسیر بازگشت از طریق نزدیکترین راه سوراخ تنظیم می شود.

(4) از اجرای آثار فرکانس بالا مانند خطوط ساعت در نزدیکی هواپیمای زمین جدا شده خودداری کنید و باعث تابش غیرضروری می شوید.

(5) منطقه حلقه تشکیل شده توسط خط سیگنال و حلقه آن به همان اندازه کوچک است که به عنوان قانون حداقل حلقه نیز شناخته می شود. هرچه منطقه حلقه کوچکتر باشد ، اشعه خارجی کمتر و تداخل دریافتی از جهان خارج نیز کوچکتر است. هنگام تقسیم هواپیمای زمینی و سیگنال های مسیریابی ، توزیع هواپیمای زمینی و آثار مهم سیگنال را در نظر بگیرید تا از بروز مشکلات ناشی از شکاف هواپیمای زمین جلوگیری کنید.

{0}. زمین شناور:

زمین شناور به یک روش زمینگیر اشاره دارد که در آن سیستم زمین تجهیزات با عایق الکتریکی از زمین عایق بندی می شود.

به دلیل برخی نقاط ضعف زمین شناور ، برای سیستم های بزرگ عمومی مناسب نیست و از روش زمینی آن بندرت استفاده می شود.