Перейти к содержанию

Печатные платы

Как развести плату так, чтобы схема работала, не грелась и не излучала помехи: правила для переходных отверстий, дорожек, земли и теплоотвода по руководствам Texas Instruments и калькуляторы для расчёта дорожек и линий.

Печатная плата — не просто способ соединить выводы: длина и ширина дорожек, переходные отверстия, слои и плоскости земли влияют на то, будет ли схема работать на нужной частоте, выдержит ли ток и не перегреется ли. В разделе — правила разводки по руководствам производителей микросхем и расчёты, которые нужны при проектировании.

Разводка

  • Слои печатной платы и плоскости земли — сколько слоёв нужно, варианты стека 4 и 6 слоёв с оценками TI, плоскости земли и питания, разделять ли землю, двухслойная плата с сеткой земли.
  • Блокировочные конденсаторы и питание — откуда микросхема берёт ток, несколько номиналов, порядок и расстояние, переходные отверстия, ферритовая бусина и земля под микроконтроллером.
  • Переходные отверстия — сквозные, глухие и скрытые; отводы и обратное сверление; сшивка земли для обратного тока; допустимый ток одного отверстия; теплоотводные отверстия под корпусами с тепловой площадкой.
  • Теплоотвод через печатную плату — тепловая модель микросхемы на плате, θJA и θJC в даташите, тепловая площадка и сплошные полигоны, толщина меди, куда ставить радиатор.

Расчёты

Корпуса и программы

Размеры корпусов и посадочные места — в разделе «Корпуса», САПР для разводки — KiCad, EasyEDA и другие — в разделе «Программы». Конденсаторы рядом с выводами питания разобраны в статье о блокировочном конденсаторе.

Готовятся к публикации

Технологические нормы: зазоры, ширина, отверстия

Частые вопросы

С чего начинать разводку печатной платы?

С вопросов к производителю платы и к схеме. TI в руководстве SCAA082A советует до разводки уточнить у изготовителя минимальную ширину и зазор дорожек, расстояние между слоями, минимальное сверло и возможность глухих и скрытых отверстий, а по схеме — разбить её на функциональные группы, определить быстрые и чувствительные сигналы и решить, сколько нужно плоскостей питания.

Какой ширины делать дорожку на печатной плате?

Для сигналов — по возможностям производства и волновому сопротивлению, если линия быстрая. Для питания — по току и допустимому нагреву: ширину по IPC-2221 и падение напряжения считает калькулятор ширины дорожки, а волновое сопротивление микрополосковой линии — калькулятор микрополоска.

Зачем на плате сплошная плоскость земли?

Обратный ток быстрого сигнала идёт по опорной плоскости прямо под дорожкой, и сплошная плоскость даёт ему самый короткий путь с наименьшей петлёй. Разрезы и ряды переходных отверстий заставляют ток обходить препятствие — петля растёт, плата излучает и ловит помехи.

Смотрите также