这些小活动你都参加了吗?快来围观一下吧!>>
电子产品世界 » 论坛首页 » 嵌入式开发 » MCU » 谈谈单片机控制板的设计原则

共21条 1/3 1 2 3 跳转至

谈谈单片机控制板的设计原则

高工
2012-07-14 17:38:15     打赏

(1) 在元器件的布局方面,应该把相互有关的元件尽量放得靠近一些,例如,时钟发生器、晶振、CPU的时钟输入端都易产生噪声,在放置的时候应把它们靠近些。对于那些易产生噪声的器件、小电流电路、大电流电路开关电路等,应尽量使其远离单片机的逻辑控制电路和存储电路(ROM、RAM),如果可能的话,可以将这些电路另外制成电路板,这样有利于抗干扰,提高电路工作的可靠性。

  (2) 尽量在关键元件,如ROM、RAM等芯片旁边安装去耦电容。实际上,印制电路板走线、引脚连线和接线等都可能含有较大的电感效应。大的电感可能会在Vcc走线上引起严重的开关噪声尖峰。防止Vcc走线上开关噪声尖峰的唯一方法,是在VCC与电源地之间安放一个0.1uF的电子去耦电容。如果电路板上使用的是表面贴装元件,可以用片状电容直接紧靠着元件,在Vcc引脚上固定。最好是使用瓷片电容,这是因为这种电容具有较低的静电损耗(ESL)和高频阻抗,另外这种电容温度和时间上的介质稳定性也很不错。尽量不要使用钽电容,因为在高频下它的阻抗较高。

在安放去耦电容时需要注意以下几点:
·在印制电路板的电源输入端跨接100uF左右的电解电容,如果体积允许的话,电容量大一些则更好。
·原则上每个集成电路芯片的旁边都需要放置一个0.01uF的瓷片电容,如果电路板的空隙太小而放置不下时,可以每10个芯片左右放置一个1~10的钽电容。
· 对于抗干扰能力弱、关断时电流变化大的元件和RAM、ROM等存储元件,应该在电源线(Vcc)和地线之间接入去耦电容。
·电容的引线不要太长,特别是高频旁路电容不能带引线。

  (3) 在单片机控制系统中,地线的种类有很多,有系统地、屏蔽地、逻辑地、模拟地等,地线是否布局合理,将决定电路板的抗干扰能力。在设计地线和接地点的时候,应该考虑以下问题:
·逻辑地和模拟地要分开布线,不能合用,将它们各自的地线分别与相应的电源地线相连。在设计时,模拟地线应尽量加粗,而且尽量加大引出端的接地面积。一般来讲,对于输入输出的模拟信号,与单片机电路之间最好通过光耦进行隔离。
·在设计逻辑电路的印制电路版时,其地线应构成闭环形式,提高电路的抗干扰能力。
·地线应尽量的粗。如果地线很细的话,则地线电阻将会较大,造成接地电位随电流的变化而变化,致使信号电平不稳,导致电路的抗干扰能力下降。在布线空间允许的情况下,要保证主要地线的宽度至少在2~3mm以上,元件引脚上的接地线应该在1.5mm左右。
·要注意接地点的选择。当电路板上信号频率低于1MHz时,由于布线和元件之间的电磁感应影响很小,而接地电路形成的环流对干扰的影响较大,所以要采用一点接地,使其不形成回路。当电路板上信号频率高于10MHz时,由于布线的电感效应明显,地线阻抗变得很大,此时接地电路形成的环流就不再是主要的问题了。所以应采用多点接地,尽量降低地线阻抗。
·电源线的布置除了要根据电流的大小尽量加粗走线宽度外,在布线时还应使电源线、地线的走线方向与数据线的走线方身一致在布线工作的最后,用地线将电路板的底层没有走线的地方铺满,这些方法都有助于增强电路的抗干扰能力。
·数据线的宽度应尽可能地宽,以减小阻抗。数据线的宽度至少不小于0.3mm(12mil),如果采用0.46~0.5mm(18mil~20mil)则更为理想。
·由于电路板的一个过孔会带来大约10pF的电容效应,这对于高频电路,将会引入太多的干扰,所以在布线的时候,应尽可能地减少过孔的数量。再有,过多的过孔也会造成电路板的机械强度降低。




关键词: 谈谈     单片机     控制板     设计     原则     电路     电路板         

助工
2012-07-14 18:28:49     打赏
2楼
过孔那部分根据具体情况而定吧,实际中有个差不多就好,关键信号别折返2次过孔就行。第一个板子我就遵循尽量不要过孔。结果布的十分费劲。外形还很丑。。光为考虑性能了。

高工
2012-07-14 23:01:08     打赏
3楼
很多规则单独讲是一回事,真正放到pcb里面应用就是另外一回事了

高工
2012-07-14 23:02:54     打赏
4楼
另外文章里面很多观点值得商榷~~

专家
2012-07-14 23:26:05     打赏
5楼
songzhige童鞋是不是应该回过头来讨论讨论,每次发完帖子人就不在了,要不得......

高工
2012-07-15 11:27:46     打赏
6楼
这篇文字其实说的都是理论上的一些东西,在实际布线设计中,要考虑具体问题的,比如每10个芯片左右放置一个1~10的钽电容,这实际中,不会这样做的。要考虑具体产品的性价比和主要用途。

专家
2012-07-16 06:18:40     打赏
7楼
问个相关连的问题:商场里卖单片机的人大都直接用手拿芯片装袋子,问她会不会静电损伤,“都说单片机没有写程序,没事的”,很疑惑,请大家评断一下!

高工
2012-07-16 11:16:25     打赏
8楼
那是卖单片机老板的不对,无论是否写过程序,都应该有防静电措施,比如带放静电手环或者手套,用防静电袋子。静电一般是人体自身的动作或与其他物体的接触,分离,摩擦或感应等因素,可以产生几千伏甚至上万伏的静电。

高工
2012-07-16 12:07:25     打赏
9楼

与是否写程序无关,静电就是在接触的时候产生的


高工
2012-07-16 17:27:24     打赏
10楼


已经回答过,老板回答的绝对不对!

共21条 1/3 1 2 3 跳转至

回复

匿名不能发帖!请先 [ 登陆 注册 ]