Что такое топология печатной платы
Перейти к содержимому

Что такое топология печатной платы

  • автор:

Примеры выполнения топологических чертежей печатных плат

Примеры выполнения чертежей трассировки печатных плат

Мои работы

Автор pcbdesigner.ru На чтение 3 мин Опубликовано Обновлено

Определение топологического чертежа печатной платы

Под топологическим чертежом подразумевается чертеж печатной платы, содержащий сводную информацию о:

  • проводящих слоях печатной платы, порядке их следования;
  • масочном защитном покрытии печатной платы;
  • маркировочном слое;
  • технических требованиях.

Топологический чертеж еще называют чертежом трассировки печатной платы.

Чертежи трассировки многослойных печатных плат

При выполнении чертежа трассировки многослойной печатной платы изображения каждого слоя размещают отдельным видом на чертеже с указанием порядкового номера/наименования слоя.

Примеры топологических чертежей многослойных печатных плат представлены ниже:

Чертеж трассировки многослойной печатной платыогослойной печатной платы

Топологический чертеж многослойной печатной платы

Материал печатных слоев следует записывать в спецификации в раздел «Материалы» с указанием их размеров и количества слоев или в раздел «Детали», как детали без чертежа.

Все топологические чертежи однослойных, двухслойных и многослойных печатных плат в обозначении чертежа должны иметь наименование «Плата печатная».

Чертеж трассировки двухслойной печатной платы

Топологический детальный чертеж двухслойной печатной платы

Конфигурация и размеры печатных проводников

  • Если размеры и конфигурация рисунка печатной платы оговорены в технических требованиях чертежа, то допускается элементы печатных плат изображать условно;
  • Участки печатной платы, которые не допускается занимать печатными проводниками и контактными площадками, на чертеже необходимо обводить штрихпунктирной утолщенной линией.
  • Размеры участков определяются по координатной сетке или наносятся на чертеже;
  • Проводники на чертеже должны обозначаться одной линией, являющейся осью симметрии проводника. На чертеже следует указывать числовое значение ширины проводника.

Проводники могут изображаться двумя линиями, при этом, если они совпадают с линиями координатной сетки, числовое значение ширины на чертеже не указывают

Обозначение топологических элементов на чертежах трассировки печатных плат

Отдельными элементами топологии печатной платы являются:

  • проводники;
  • экраны;
  • изоляционные участки.

При выполнении проводящего рисунка на чертеже данные элементы допускается выделять одним из следующих способов:

  • штриховкой;
  • зачернением;
  • растрированием.

А также другими способами доступными для понимания и однозначного чтения чертежа.

Изображение печатной платы с повторяющимися элементами допускается выполнять неполностью в объеме, обеспечивающем однозначность чтения. При этом должна быть указана закономерность расположения таких элементов.

В технических требованиях чертежа допускается давать пояснения о взаимодействии элементов.

Маркировку печатной платы располагают на свободном месте. При маркировке способом, которым выполняется проводящий рисунок, допускается применять любой шрифт, при этом в технических требованиях чертежа способ маркировки не указывают.

Комплект документов при САПР

При автоматизированном и полуавтоматизированном методе конструирования допускается чертежи печатных плат выпускать без изображения проводящего рисунка, включая в комплект конструкторской документации документы на носителях данных, определяющих конструкцию и способ изготовления печатных плат и их составных частей.

Документы на носителях данных записывают в спецификацию сборочной единицы.

Комплект конструкторской документации на печатную плату при автоматизированном методе проектирования должен соответствовать ГОСТ 2.123.

Требования к проекту печатной платы

По умолчанию, мы считаем, топология печатной платы имеет вид со стороны установки навесных элементов (слой TOP), если печатная плата имеет вид со нижней стороны (слой BOTTOM), обязательно отразите эту особенность в бланке заказа.

Топология печатной платы должна быть представлена в формате Gerber RS-274X и файл сверловки в формате Excellon.

  • Экспорт Gerber из Sprint Layout 6.0 | .PDF
  • Экспорт Gerber из PCAD 2001-2006 | .PDF
  • Экспорт Gerber из Sprint-Layout 5.0 | .PDF
  • Экспорт Gerber из Altium Designer | .PDF
  • Экспорт Gerber из Eagle | .PDF
  • Экспорт Gerber из DipTrace | .PDF
  • Экспорт Gerber из OrCAD | .PDF
  • Экспорт Gerber из KiCAD | .PDF

Важно! При генерации герберов значения координат по осям X и Y не должны превышать 1430 мм (56300 mils).

Используйте наши ssf-файлы описания площадок и инструментов сверления (ssf-файл для PCAD-4.5, ssf-файл для PCAD-8.5), т.к. только в них прописаны правильные площадки и инструменты сверления!

  • Скачать падстеки и SSF-файл для PCAD-4.5 | .ZIP
  • Cкачать падстеки и SSF-файл для PCAD-8.5 | .ZIP

При предоставлении файлов в ином формате требуется отдельно согласовать сроки и стоимость изготовления.

Обратите внимание, для файлов .PCB в PCAD-200x, перед сохранением файла необходимо выполнить команду Utils → Trace Clean-up, во избежание пропадания сегментов проводящих дорожек (это известный глюк PCAD’а).

Для файлов Sprint Layout в программе нажмите кнопку «Фотовид» и убедитесь, что плата отображается корректно с обеих сторон.

Отверстия

Если в плате присутствуют глухие и/или скрытые переходные отверстия, требуется согласовать цену, возможность и срок изготовления.

В бланке заказа в «иных требованиях» обязательно должно быть указано, что плата с глухими и/или скрытыми переходными отверстиями: между какими слоями и имена соответствующих файлов сверловки.

Номинальные диаметры монтажных, переходных металлизированных и неметаллизированных отверстий должны быть выбраны из следующего ряда (мм): 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 3.0 (п. 5.3.1 ГОСТ Р 53429-2009).

Дополнительно допускается использование отверстий от 3.1 до 4.5 с шагом 0.1, а также 0.25, 0.35, 0.85 и 0.95. Отверстия диаметром более 4.5 мм выполняются фрезеровкой.

Не входящие в этот ряд диаметры отверстий должны округляться вверх до ближайшего значения из ряда.

Предельные отклонения диаметров отверстий – в соответствии с табл.1 ГОСТ Р 53429-2009. Рекомендации по расчёту номинальных диаметров отверстий даны в п.4.6.2.1 РД 50-708-91 (см. «Платы печатные. Требования к конструированию»).

На готовой плате отверстие, в соответствии с ГОСТ Р 53429-2009 п. 5.3.4, может быть до 0.13 мм меньше диаметра сверла, и это не является браком и основанием для выставления претензий. Если вы хотите на готовой печатной плате получить отверстия, которые вы заложили в проекте, обязательно отразите этот момент в бланке заказа. Учтите, что в этом случае указанные в плате диаметры отверстий мы будем сверлить сверлом на 0.1 мм больше, при этом ободок площадки считается уже от диаметра сверла.

Важно! Просверлить на плате все отверстия от минимального до максимального с шагом 0.1 мм не реально из-за технологических ограничений оборудования. Поэтому, рекомендуется оптимизировать используемые наборы свёрл: оптимально — до 9-ти типов свёрл. При использовании более 12-ти типов свёрл, может быть применен повышенный коэффициент.

Если Вы используете в PCAD4.5 – PCAD8.5 наши площадки, помните, что в площадках указаны диаметры свёрл, то есть диаметры отверстий до их металлизации.

Отверстия могут быть как металлизированными, так и неметаллизированными в соответствии с заданием заказчика.

  • По умолчанию для ДПП и МПП, если в задании не оговорено иное, отверстия, имеющие на наружных слоях плат площадки с шириной медного ободка 0.25 мм и более, выполняются металлизированными.
  • По умолчанию отдельно стоящие отверстия (без трасс и полигонов), имеющие площадку, сравнимую с диаметром сверла, выполняются неметаллизированными. Под это определение попадают одиночные отверстия, для которых диаметр площадки равен диаметру сверла, меньше диаметра сверла, или чуть больше диаметра сверла.
  • Отверстия в полигонах меди ДПП и МПП считаются металлизированными и должны иметь с другой стороны платы площадку или полигон. Если требуется сделать эти отверстия неметаллизированными, необходимо сделать вырезы в полигонах вокруг этих отверстий шириной не менее 0.3 мм (на внутренних слоях МПП – шириной не менее 0.4 мм).

Во избежание недоразумений рекомендуем четко оговаривать в задании, какие отверстия металлизировать, а какие нет.

Полигоны

Полигоны должны быть векторными с шириной линии заливки не менее 0.2 мм. Категорически не рекомендуется использовать в слоях топологии растровые полигоны. Если вы используете в проекте сплошную заливку полигонами всех свободных площадей платы, не используйте без необходимости минимальные зазоры между площадками и окружающей эти площадки землей (медью), особенно во внутренних слоях многослойных печатных плат.

Важно! До выдачи в гербер, в проектах формата PCAD-200x, полигоны обязательно должны быть залиты (Poured), в противном случае они не выдаются в выходной гербер. Мы не занимается поиском и заливкой полигонов.

Очень важно! Файлы из PCAD-200x мы импортируем в Altium Designer, который шрифты, имеющиеся в PCB-файле преобразует в свои. Эти шрифты могут иметь существенные различия. Поэтому, если вы хотите увидеть на плате текст, в том виде, в котором вы его видите у себя на мониторе, вы самостоятельно должны получить gerber-файлы и прислать их нам.

Если внутренние и наружные слои печатных плат имеют большое различие по площади меди (один слой полигоны земли или питания, а другой – сигнальные трассы), то для исключения коробления печатной платы Изготовитель может добавить элементы на внутренних слоях для обеспечения выравнивания меди. Дополнительный элемент должен быть единообразным и отделён от элементов топологии не менее, чем на 1,0 мм. (Рекомендуемый образ элементов – круги 1,0 мм с расстоянием между ними 1,0 мм).

Очень важно! Коробление печатных плат зависит от симметричности структуры многослойной печатной платы; наличие специального медного рисунка на свободном пространстве печатной платы (выравнивание); равномерность заполнения медью внутренних слоев, особенно полигонов в слоях питания.

Грамотный разработчик печатной платы предпринимает специальные действия, препятствующие чрезмерному короблению, и по возможности закладывает симметричную структуру печатной платы.

Допустимым считается коробление 1.5% для плат под штыревой монтаж, и 0.75% для плат под поверхностный монтаж. Однако многие печатные платы с несимметричной структурой, как правило, выходят за установленные рамки по плоскостности, поэтому мы не принимаем претензий на коробление нарушение допусков коробления для несимметричных плат.

Во внутренних слоях, выполняемых по негативной технологии, размеры элементов термоплощадок (разность радиусов наружного и внутреннего кругов и ширина проводящих полосок между кругами) должны быть не менее 0.3 мм, оптимальное значение — 0.4 мм.

Изготовитель может сделать каплевидное подключение к площадкам во внутренних сигнальных слоях МПП.

Изготовитель вправе удалять неподключенные площадки на внутренних слоях

Изготовитель может изменять ширину проводников и высоту диэлектрика на 25% без письменного одобрения, если в документации заказчика, ТЗ особо не оговорены допуски и минимально допустимые параметры рисунка и конструктива печатной платы. Любые изменения более чем на 25% не могут быть сделаны без письменного разрешения от Заказчика.

Для надписей в слоях топологии высота символов текста должна быть не менее 1.7 мм. При меньшей высоте символов при минимальной ширине линии 0.2 мм символы могут быть нечитаемые.

Многослойные печатные платы и платы повышенной сложности проходят 100% электроконтроль. Заказчик может заказать электроконтроль двухслойных плат с плотным рисунком топологии, но не подпадающие под категорию «повышенной сложности». Платы толщиной менее 1.0 мм электроконтроль не проходят из-за недостаточной жёсткости. Такие платы контролируются только оптическим тестером (AOI).

Односторонние печатные платы. Топология односторонних печатных плат рисуется на нижнем слое — BOTTOM, т. е. видится как бы «на просвет». Если вы рисуете топологию на верхнем слое — TOP, т. е. видится «как есть», обязательно отразите эту особенность вашей печатной платы в бланке заказа.

Полезный совет. На слое топологии односторонней печатной платы сделайте какую-нибудь надпись, которая должна читаться правильно. Это поможет нам сориентироваться, и своевременно предупредить ошибки идентификации слоя.

Паяльная маска

По умолчанию используется жидкая зелёная паяльная маска. Если необходима плёночная и/или цветная (красная, синяя, чёрная, белая) паяльная маска, это указывается в графе «Иные требования» бланка заказа.

Паяльная маска должна быть изображена негативным способом (т. е. всё, что изображено в слоях маски, будет открыто от неё, а все остальное поле платы, соответственно, будет закрыто маской). Как правило, все современные САПР при выдаче Gerber автоматически генерируют паяльную маску на сквозные и планарные площадки, необходимо лишь в параметрах указать зазор между площадкой и маской — 0.1 мм. Если вам необходимо открыть от паяльной маски дополнительные места на полигонах меди и/или проводниках, это можно сделать, нарисовав в нужном месте полигон и/или линию в соответствующем слое паяльной маски — эти места будут открыты от паяльной маски.

Минимальная полоска между соседними вскрытыми окнами (полоска маски) — 100 мкм. Для цветной (красной, синей, чёрной, белой) и плёночной маски этот параметр необходимо уточнить перед оформлением заказа. В настоящий момент он составляет не менее 150 мкм.

В особых случаях по предварительному согласованию, мы можем сделать полоску маски 75 мкм; об этом обязательно должна быть запись в бланке заказа в поле «Иное». Заказ будет иметь категорию «нестандарт» с соответствующим увеличением стоимости на 30%. Слишком тонкая перемычка обладает плохой адгезией к поверхности печатной платы, существует большая вероятность того, что в процессе монтажа эта перемычка оторвется от поверхности печатной платы, и тот тонкий волосок, который она образует, попадет на поверхность контактной площадки микросхемы с малым шагом выводов, следовательно — будет препятствовать монтажу. В худшем случае, ножка микросхемы просто не припаяется к той контактной площадке, на которую попала маска.

При выдаче gerber-файла обращайте внимание на закрыты или открыты должны быть переходные отверстия.

Если в заказе указано требование «Переходные отверстия под маской», но с одной стороны платы эти переходные отверстия открыты, например, полигоном или площадкой, то для исключения ловушек для химических растворов, эти переходные отверстия с другой стороны печатной платы в этих местах так же должны быть открыты: окно в маске должно быть на 0.1 мм больше диаметра сверла. Переходные отверстия диаметром 1.5 мм и более так же открываются на 0.1 мм от диаметра сверла. Плёночную паяльную маску нельзя использовать для фольги 50 мкм и более.

Важно! Если вы прислали Gerber, то пункт бланка заказа о закрытых/открытых переходных игнорируется, и переходные отверстия делаются такими, как в присланном файле.

Важно! Для заказов в PCAD-4.5, PCAD-8.5 обязательно должны быть указаны слои, в которых находится паяльная маска. По умолчанию, SLDMSK — для верхнего и нижнего слоя одновременно, MSKGTP — маска на верхний слой, MSKGBT — маска на нижний слой.

Маркировка сеткографией (шелкографией)

Минимальная ширина линий должна быть не менее 0.15 мм. Высота символов текста маркировки должна быть не менее 1.3 мм; при меньшей высоте символы становятся нечитаемые и будут удалены изготовителем при обработке файла. Имеется ввиду реальная высота символа, а не та, которая указывается в свойствах шрифта «Total Height». Особо обратите внимание на немоноширинный текст — в нём не должно быть элементов шириной менее 0.15 мм: после обработки текста он может стать нечитаем.

Пример такого текста. Параметры: шрифт Times New Roman; высота («Total Height») 3.0 мм, реальная высота строчных букв — 1.5 мм, но в символах встречаются элементы с шириной менее 0.15 мм (и даже менее 0.12 мм). В результате имеем —

Прорезка текста на печатной плате

При получении gerber файлов из PCAD-200x по умолчанию мы включаем только атрибут RefDes. Если Вы используете атрибут Value и/или дополнительные слои маркировки, обязательно сообщите нам об этом.

Следует учитывать, что элементы маркировки, попадающие на площадки и полигоны, открытые от маски и покрытые финишным покрытием (ПОС-61, иммерсионное золото и др.) наноситься не будут. Изготовитель самостоятельно делает прорезку маркировки по открытым от паяльной маски элементам топологии и за нечитаемость прорезанного текста ответственности не несёт. Желательно, чтобы маркировка была отодвинута от края платы (а так же пазов и вырезов) на расстояние не менее 0.3 мм.

Не рекомендуется использовать шрифты TrueType, лучше применять Stroke (шрифты, выполненные линией заданной ширины).
Оптимальным шрифтом является шрифт GOST type B.

Важно! Для заказов в PCAD-4.5, PCAD-8.5 обязательно должны быть указаны слои, в которых находится маркировка. По умолчанию, SLKSCR, SLKTOP, REFDES, REFDTP — маркировка на верхний слой, SLKBOT, REFDBT — маркировка на нижний слой.

Разъёмы под гальваническое покрытие никелем или золотом

Печатная плата должна быть спроектирована таким образом, чтобы покрываемый разъём был вынесен за край платы (гальваническое покрытие областей внутри платы не производится). На границе покрываемой области не должны находиться площадки, переходные отверстия, маркировка.

Не принимаются для гальванического покрытия платы, в которых разъём находится внутри общего габарита платы, или какие-либо области платы находятся на одном уровне с выступающим наружу краем покрываемого разъёма.

Контур платы, пазы, механическая обработка. Разделение плат.

Контур платы должен быть нарисован в отдельном слое непрерывными и несамопересекающимися линиями и/или дугами. Физический край платы должен проходить по центру линии контура.

Вырезы и/или окна должны быть нарисованы (линиями и/или дугами) в слое контура. На наличие вырезов/окон должно быть указано в тексте заказа.

Небольшие внутренние пазы можно рисовать либо контуром паза, аналогично контуру платы и окнам, либо, что в ряде случаев более удобно и просто, одиночной линией шириной равной ширине применяемой фрезы — 2.5, 2.0, 1.5, 1.2, 1.0 мм. Если используете второй способ, обязательно укажите это в бланке заказа, например, «Внутренние пазы нарисованы линией фрезеровки 2.0 мм».

Требуемый допуск на обработку контура для плат размером 25×25 мм и более должен быть не точнее квалитета h12 ГОСТ25347-82.

Требуемый минимальный радиус закругления в вырезах и окнах должен быть не менее 0.75 мм, фреза 1.5 мм. По умолчанию, 1.25 мм, фреза диаметром 2.5 мм.

Для обработки контура используются фрезы 2.5 и 2.0. Для внутренних пазов и окон можно использовать так же фрезы 1.5 и 1.2. Для металлизированных пазов (если их невозможно сделать слотовым сверлением) допустимо использование фрез 1.0 и 0.8 по предварительному согласованию.

Важно! Для плат на алюминиевом основании при обработке контура и/или внутренних пазов и вырезов используется только фреза 2.5 мм. Применяются фрезеровочные перемычки (Mill Tab) с углублёнными внутрь платы на полдиаметра перфорационными отверстиями. Расстояние от крепёжных отверстий до топологии должно быть не менее 300 мкм. Отверстия с площадками не допускаются!

Если не оговорено в задании, то изготовитель печатных плат может самостоятельно выбрать целесообразный метод обработки контура.

В зависимости от метода обработки между контуром и печатными проводниками, металлическими поверхностями и т. д. следует выдерживать различные расстояния:

Минимальный зазор от меди (проводник, площадка, полигон) до края платы, мкм, при обработке контура:

для плат на алюминиевом основании

При заказе печатных плат с методом обработки контура скрайбирование платы отдаются заказчику в виде единого неразделённого блока (либо нескольких блоков).

Металлизированные пазы выполняются методом слотового сверления. Для этого используются специальные слотовые свёрла — 0.8, 1.0, 1.2, 1.5 мм. Пазы свыше 2.0 мм выполняются обычными свёрлами, т. е. от 2.0 до 4.5 с шагом 0.1. Для обозначения металлизированного паза достаточно в слое контура платы нарисовать линию соответствующей длинны и ширины. Например, линией 1.0×2.5 мм, для соответствующего паза.

Важно! Наличие металлизированных пазов обязательно должно быть отражено в бланке заказа.

Платы с металлизированными торцами и с металлизированным полуотверстиями по краю платы изготавливаются по предварительному согласованию.

При заказе печатных плат с металлизированными торцами необходимо принять во внимание, что для следующих операций изготовления и/или сборки печатной платы на её контуре требуется наличие перемычек шириной 5–7 мм, предназначенных для удержания платы в заготовке, и эти выступы не смогут быть металлизированы. Если заказчик не указал допустимые места расположения перемычек, производитель устанавливает их самостоятельно, исходя и технологической целесообразности.

Платы под автоматизированный монтаж, а также размером менее 25×25 мм (или площадью 625 мм²) отдаются заказчику в виде групповых блоков без разделения на отдельные платы. Платы заказчика, если не оговорено иное, в блоке собираются с расстоянием между платами 2.3 мм и соединяются друг с другом перемычками (по умолчанию 4 перемычки размером 0.8 — 1.25 мм на плату). С введением скрайбера такие платы могут быть отданы неразделенным скрайбированным блоком (блоками), при этом платы устанавливаются вплотную друг к другу.

Внимание! Скрайбированные платы не предназначены для ручного разделения «об колено», т. к. при этом возможна деформация плат, нарушение качества монтажа. Для этого существует специальное оборудование — дорезчики скрайбированных плат. При проектировании печатных плат, расположении радиоэлементов на плате, особенно близко к краям платы, учитывайте особенности Вашего дорезчика — сможет ли он сделать рез не повредив компоненты.

При самостоятельном размещении плат в блоке необходимо, чтобы расстояние между платами было ровно 2.3 мм при разделении фрезеровкой, или встык при разделении скрайбированием.

Влияние развязывающих конденсаторов на качество электропитания и целостность сигнала

В статье рассматривается влияние развязывающих конденсаторов на печатной плате на качество электропитания и целостность сигнала. Исследование было выполнено путем совместного моделирования качества электропитания и целостности сигнала в созданной топологии для анализа импеданса цепи питания, шума коммутации и глазковых диаграмм.

Как уменьшить перекрестные помехи в многослойных печатных платах

В статье рассматриваются характеристики перекрестных помех в микрополосковой и полосковой линии передачи, а также способы их подавления.

Пять главных причин, влияющих на уровень электромагнитных помех на печатных платах

В статье рассматриваются пять основных причин возникновения электромагнитных помех на печатной плате с некорректной топологией. Даются рекомендации по устранению ошибок, приводятся практические примеры.

Прохождение сигнала через разделенные слои и альтернативные методы последовательного согласования

В статье рассматриваются особенности проектирования печатных плат с учетом разделения или функционального секционирования областей с разными компонентами, даются рекомендации по корректной реализации трактов обратного тока, контроля и управлению трассировкой, предлагаются способы уменьшения перекрестных помех. Кроме того, рассматриваются два случая последовательного согласования, с которыми име.

Особенности конструирования печатных плат с выполнением требований по ЭМС:
подробнее о разбиении платы на области и маршрутизации

Основная задача при проектировании современного электронного оборудования самого различного назначения — не только достижение заданной, как сейчас принято говорить, производительности, но и выполнение требований по электромагнитной совместимости (ЭМС) [1]. В решении проблемы ЭМС нет мелочей, и наравне со схемными и общими конструктивными решениями особого внимания требует еще и дизайн печатной .

Борьба с электромагнитными помехами в печатных платах с высокоскоростными сигналами

Элементы высокоскоростных цифровых цепей, становясь при определенных условиях антеннами, создают электромагнитные помехи. Для их устранения необходимо добиться того, чтобы все токи циркулировали по замкнутым контурам минимальной площади. Если этого не сделать, требования к допустимому уровню помех не будут соблюдены, повысится чувствительность к внешним источникам шума, и работа приложения стан.

Десять советов по минимизации электромагнитных помех от DC/DC-преобразователей, размещенных на печатных платах

Если посмотреть на платы современной радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) — портативные, мобильные устройства и устройства «Интернета вещей» (Internet of Things, IoT), то довольно часто на них можно увидеть сразу несколько встроенных DC/DC-преобразователей. Однако если устройство использует беспроводные или сотовые технологии, а также приемники системы GPS, то электромагнитные помехи (ЭМП) от этих.

Резонанс в полостях печатной платы

Пары слоев в многослойных печатных платах, по сути, представляют собой несогласованные линии передачи. Эти пары создают тракт с очень малым импедансом, т. е. могут являться устройствами со стабильным опорным напряжением на высоких частотах. Однако если линия передачи не согласована, возникают стоячие волны, или звон. Чем больше рассогласование, тем больше стоячая волна и тем в большей мере импе.

Основные вопросы обеспечения электромагнитной совместимости

Несмотря на то, что в рамках одной статьи невозможно обсудить все вопросы проектирования изделий, мы попытаемся описать наиболее часто встречающиеся проблемы, которые были выявлены в сотнях устройств. К этим вопросам относятся неправильно разработанные печатные платы, использование кабелей, экранирование и фильтрация.

Трассировка печатных плат

Итак, у вас есть схема, и вы знаете, какие контакты нужно соединить друг с другом, теперь пришло время выяснить, как ваши компоненты и дорожки будут физически размещены на плате. Действительно ли это так же просто, как соединить точку «А» с точкой «В»?

Правда в том, что трассировка на печатной плате — это нечто большее, чем обеспечение непрерывности сигнала. Перекрестные помехи, отражательная способность, требования к потребляемой мощности для различных компонентов являются лишь немногими факторами, влияющими на разработку топологии трассировки на печатных платах. В этой статье мы рассмотрим основы топологической трассировки в контексте проектирования печатных плат.

Топология трассировки печатных плат

Топологии трассировки — это различные конфигурации размещения компонентов и трасс на плате. Во многих отношениях ПП можно рассматривать как сеть — данные должны передаваться из одной точки в другую, и важно оптимизировать топологию трассировки, чтобы обеспечить целостность сигнала на всей вашей плате.

Давайте рассмотрим наиболее распространенные типы топологий:

Топология «точка-точка»

Безусловно, самый простой тип топологии маршрутизации — просто установить прямую связь между двумя точками. Чем короче путь, тем эффективнее схема. Сложность заключается в том, чтобы выяснить, как обеспечить объединение всех точек, учитывая при этом дифференциальные пары, электромагнитное излучение, а также физические размеры. Обычно для каждой точки физически не представляется возможным провести прямую линию до следующей точки, поэтому существует так много других топологий.

Цепочечная топология

Цепочечная топология — это соединение серии точек. В линейной цепочечной топологии первая точка соединена со второй, третья точка соединена со второй точкой и т. д. до тех пор, пока цепь не вернется к первой. Топология цепочка популярна, потому что позволяет экономить место.

Звезда

Топология звезда включает в себя подключение нескольких точек к центральной точке. Это полезно, если вы не хотите, чтобы какие-либо компоненты влияли на потребление мощности или сигнал, как в случае с последовательной цепью. Идея состоит в том, чтобы обеспечить прямую линию для каждой точки к центральной точке.

Шина

Топология шины одна из самых популярных и широко используемых топологий в мире электроники, которая включает в себя подключение нескольких точек к одной линии питания или компоненту.

Общие рекомендации по трассировке печатных плат

Существует множество факторов, влияющих на трассировку печатной платы помимо выбранной топологии. Толщина контактной площадки и дорожки должна быть оптимизирована с учетом допустимой токовой нагрузки, электромагнитного излучения, электромагнитной совместимости и технологических требований. Должны быть предусмотрены допуски и зазоры, чтобы предотвратить искрение и уменьшить вероятность короткого замыкания, вызванного стоком припоя. Все эти переменные нужно учитывать при трассировке печатной платы.

К счастью, современные средства проектирования печатных плат значительно упрощают проектирование трассировки. Автоматические маршрутизаторы позволяют автоматически применять допуски, зазоры и другие факторы при соединении точек.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *