タグ付けされた質問 「pcb-design」

電子回路のコンポーネントを搭載するボードの設計について。それらを構築することについての質問については、代わりにPCB製造を使用してください。質問が特定のCADツールに固有のものである場合は、使用しているツールとバージョンを伝えます。

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PCB上のコンポーネントの命名(C1、C2、R1、R2…)
ボード上のすべてのコンポーネントにラベルを付けたいC1、C2、R1、R2、IC1、IC2など 私はあらゆるものに最適な命名規則について考えようとしています。一方で、すべてのコンポーネントを、それらが接続されているICまたは機能別にグループ化したいと思います。このように、IC1にC1、C2、R1、R2、R3があり、IC2にC2、C3、R4、R5、R6があるように、IC1に接続されているすべての抵抗とコンデンサをグループ化します。 一方、ボードを構築するときにR2、R3、およびR4をドロップする方が簡単になるように、値ごとにコンポーネントをグループ化する必要があります。 ボード上のコンポーネントの命名に関する標準的な規則はありますか?
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シルクスクリーンとアセンブリ層
写真によることが望ましい例がありますが、PCB上のアセンブリ層はシルクスクリーンとどのように異なりますか?部品をボードに取り付けた後、シルクスクリーンの参照指定子を表示したままにしておく必要があり、アセンブリプロセス後にアセンブリ層情報が妨害される可能性があることを理解しています。それが唯一の違いですか?私はインターネット上でこれに関する正確な情報を見つけることができません。私が見つけたすべては私には不明瞭です。ありがとうございました。

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ワイヤレスアンテナを囲むPCBクリアランス/キープアウトエリア
PCBアンテナまたはチップアンテナが、ZigbeeやBluetoothモジュールなどのワイヤレスICを使用してボードデザインに統合されているとします。 効果的な送受信を保証するために、アンテアンナの周囲に割り当てる必要があるPCBのクリアランス/キープアウト領域に関するガイドラインは何ですか? 例:次のPCBの画像(Googleの画像から抜粋)には、PCBアンテナのかなり近くにUSBコネクタがあります: RF設計は非常に重要な分野であるため、これに関して理論と実践の両方の経験則が必要であると推測します(多くのケースベースの要因が役割を果たすことを理解しているため、この質問はスカウトのみですいくつかの一般的な有用な提案のため)。 特に: クリアランスはどこまで維持する必要がありますか?たとえば、アンテナの両端から10 mm以上の隙間を水平に維持することが重要ですか? クリアランスはどの軸/角度方向で最も重要ですか?たとえば、フレネルゾーンがここで役割を果たしていると思いますが、クリアランスが最も適切なコーンまたは特定の最大角度がありますか? 立ち入り禁止区域に「立ち入り禁止」にするために最も重要なのは次のうちどれですか? ヘッダーピンやUSBコネクタなどの大きな金属物 グラウンド銅注ぐ 銅トレース 上記のすべて?


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PCBコンポーネント間に標準または「安全な」距離はありますか?
私は(まだ)最初のPCBを設計しています。ウェブサイトに記載されている価格によると、ボードが小さいほど安くなります。つまり、batchpcbは1平方インチあたりの料金です。goldphoenixは、100平方インチのボードに「できるだけ多く」印刷します。小さいほど安くなります。とった。 狭いスペースでできる限り詰め込みましょうか?明らかに、これを行うために船外に行くことができますが、すべての合理的に、ポイントが立っています。コンポーネント間の最小距離に関する標準ガイドはありますか?また、標準に基づいた「これによりはんだ付けが容易になります」か、互いに近すぎる技術的問題(静電容量、インダクタンス、コンポーネント間のスパーク)がありますか? たとえば、sparkfunからのこのボードに関するコメントの1つは次のとおりです。 「これらは、標準のバナナジャック間隔で配置されているようには見えません。それはもう重要ではないでしょうか?」 「これらの電圧で端子間でスパークするのに十分ではない低電流(5アンペア)」 「ポイントは、ほとんどのダブルバナナプラグの間隔が0.75であると思います」。このボードのバナナジャックの間隔は約0.5 "のようです。" これらはすべて、ボードのデザインが貧弱であることを意味しています。しかし、何に基づいて貧しい?
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チップは本当に同じパッケージに複数の値のデカップリングコンデンサを必要としますか?
同様の質問がここで尋ねられます:「2つのバイパス/デカップリングコンデンサ」ルール?しかし、その質問は、パッケージサイズについて言及せずに並列バイパスコンデンサに関するものでした(ただし、回答はほとんどが異なるパッケージサイズの並列部品を想定しています)。 私は最近、高速デジタル設計のコースに参加しました。講師は、コンデンサのデカップリング性能がインダクタンスによってほぼ完全に制限されていることを説明しました。 彼の説明は、多くのデータシートに記載されているアドバイスと衝突するようです。データシートは、同じパッケージサイズであるにもかかわらず、デカップリングコンデンサの複数の値を示唆しています。 彼の推奨事項は次のとおりであると考えています。パッケージサイズごとに、実現可能な最大の静電容量を選択し、できるだけ小さなパッケージを最も近くに配置します。 たとえば、ラティスセミコンダクターの回路図では、次のことを提案しています。 470pF 0201 10nF 0201 1uf 0306 Q1: 470pFのコンデンサは本当に役立ちますか? Q2: 3つすべてを0201パッケージの単一の1uFコンデンサに置き換えても意味がありませんか? Q3:高い周波数では値の大きいコンデンサは役に立たないと人々が言うとき、その大部分は静電容量によるものであり、どれだけ大容量のキャップに通常関連するパッケージサイズの増加によるものですか?

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PCBトレースの温度上昇を5/10/20°Cに制限する一般的な知恵の背後にある理由は何ですか?
PCBに一定量の電流を流すために必要なトレースの厚さを決定するとき、答えは許容できる温度上昇に依存します。これにより、設計者は、どの程度の温度上昇が妥当かを判断しようとする困難な状況に陥ります。一般的な経験則は、どの程度保守的になりたいかに応じて、5°C、10°C、または20°Cを超えない温度上昇を許可することです。これらの数値は、パワートランジスタ、IC、電力抵抗器、またはその他の熱放散コンポーネントの最大温度上昇(60℃以上)に比べて著しく小さいようです。これらの数字の背後にある理由は何ですか? 私が考えた考えられる理由: PCB材料の最高温度。ほとんどのFR4タイプの材料では、これは約130°Cです。65°Cの非常に控えめな周囲温度(シャシー内部)を考慮しても、さらに65°Cの温度上昇が可能になります。 コンポーネントのさらなる温度上昇を可能にします。たとえば、SMT MOSFETの温度が80°C上昇する場合、周囲のPCBの温度のために、周囲温度より40°C高い温度から起動することは望ましくありません。ただし、これは状況に依存しすぎているため、経験則ではありません。たとえば、ヒートシンクを使用したスルーホールMOSFETの場合、リード線を流れる熱の流れはヒートシンクを介して流れる熱のほんの一部であるため、PCBの温度は重要な問題ではありません。SMTパーツを使用しても、その長さの大部分で大量の熱を放散する細いトレースを使用できますが、コンポーネントに到達する前にそのトレースを広げることができます。 PCB材料の熱膨張。PCBが熱くなると、材料が膨張します。PCBのさまざまな部分がさまざまな量の熱にさらされると、これによりボードが曲がり、はんだ接合部に亀裂が生じる可能性があります。ただし、PCBは、取り付けられたコンポーネントの電力消費により、これよりも高い温度差に定期的にさらされるため、これは答えのようには見えません。 古い規格。おそらく、5/10/20°Cの制限は数年前に考えられ、現在のPCB材料にはもはや適用されていませんが、誰もがそれについて考えずにそれらを追い続けています。たとえば、おそらく古いフェノール板材は、現代のグラスファイバーよりも耐熱性が低いかもしれません。 別の言い方をすれば、20°Cの温度上昇は私の設計にとってはあまりにも制限的であると感じたとします。代わりに、40°Cの温度上昇を許可することに決めた場合、短期または長期の信頼性の問題が発生する可能性がありますか? ボーナスは、数字の根拠を示す基準を引用できる人、またはそれらの数字が選ばれた理由の歴史的証拠を持っている人を指します。


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バイパスコンデンサをICと共有するかどうか
同じIC MAX9611を多く搭載したボードがあります。データシートによると、0.1uFと4.7uFの並列コンデンサによってバイパスされる必要があります。今、私はこれらの15が隣同士に並んでいます: すべてのICにこれらのキャップをすべてはんだ付けする必要があるかどうかはわかりません。1つは、2層ボード(VCCの上部、GND下部)の容量が高くなり、I2C信号に干渉する可能性がありますか?私はこの構成の経験がないので、最悪のシナリオで何が起こるかわかりません...光を当ててください! 各ICに対して個別に読み取り/書き込みを行うため、2つのICが同時に動作することはありません。 つまり、すべてのキャップをはんだ付けする必要がありますか、それとも、たとえば、2番目のチップごとにキャップを持つことで逃げることができますか?

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PCBバージョン間で変化するコンポーネントにどのようにラベルを付けるべきですか?
PCBの現在のバージョンがあり、ここでいくつかの抵抗を削除し、そこにさらに追加する新しいものを作成します。 番号付けの一般的なルールは何ですか?削除された抵抗器の番号を新しいものに再使用するか、番号付けシーケンスの穴を避けるためにすべての番号を再設定するか、削除された抵抗器のシーケンスに穴を残して最後に新しいものを追加する必要がありますか?シーケンスの?
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コンポーネントフットプリントの中庭をどのように決定しますか?
私はKiCadを使用していくつかのプロジェクトのPCBをレイアウトしていますが、多くの場合、新しいフットプリントを開発するか、ライブラリにあるフットプリントを調整する必要があります。 データシートやときどき他の情報源を参照することで、必要なほとんどのものを決定できますが、中庭の寸法と位置を決定する方法については何も見つかりませんでした。中庭は、コンポーネントの最小の「予約済み」スペースであり、2つの中庭が重ならないようにする必要があることを理解しています。ただし、これまでのところどのデータシートにも記載されていません。 これまでの私のプロジェクトはすべて手作業で組み立てられます(私が:)ので、ピックアンドプレースマシンの目的には必要ありません。しかし、エンジニアであるため、編集中に何かを編集している間は気が進まないのです。また、私は公式のKiCadライブラリに含める価値のある新しいフットプリントを提出するので、それが正しいことを確認したいと思います。 PCB部品のフットプリントの中庭をどのように決定しますか?
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混合信号PCB、2または4層?
現在、クライアント用のミックスドシグナルPCBを設計していますが、シグナルインテグリティについて多くのことを読んでいます。ルーティングの削減。 問題のボードには、アナログセクションにOPアンプを備えた2つの16ビットADCと2つの16ビットDAC、デジタルセクションにレベルシフターとMOSFETを備えたマイクロコントローラー、電源に2つのDC / DCコンバーターとLDOレギュレーターがあります。セクション。スペースはそれほど大きな制約ではありませんが、アナログセクションで高解像度と低ノイズを実現することが重要です。デジタルセクションとアナログセクションのエッジの間を10 MHz未満で動作するI2CとSPIバスがあります。 ルーティングに関しては、このボードを2層で完全に完成させることができます。4層ボードと専用グランドプレーンを使用すると、シグナルインテグリティに大きな違いがあることに本当に気づくでしょうか?追加費用の価値はありますか?私は4に傾いていますが、あなたの意見を聞きたいです。 事前に感謝します。

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PCB製造vs PCBアセンブリ
PCB製造とアセンブリの違いは何ですか?ゴールデンフェニックスのような一部の企業は、PCBのサイズに基づいて、見積もりを出力します。 鉱山は2.1 x 1.6インチでした。29個を100ドルで出力しました。したがって、回路図とPCBレイアウトを提供して100ドルを支払えば、29個の生産準備の整ったPCBを販売する準備ができていますか? 現在、ある会社EPSは、製造と組み立てを別々にリストしています。アセンブリでは、部品を提供する必要があると記載されています。製造では、部品について以外のすべてが記載されています。 これらの企業は何を提案していますか?

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いつグランドプレーンを使用すべきですか?
PCB設計は初めてです。私の回路には、3.3Vの電圧、400kHzの最大信号周波数、およびグランドに接続された10個未満のコンポーネントが含まれています。PCBにグランドプレーンが本当に必要ですか?または正確に言うと、いつグラウンドプレーンを使用する必要がありますか?
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PCBにコンポーネントを配置するためのテクニック
コンポーネントを配置することは、仕事を成し遂げるためにいくつかの規則に従うよりもむしろ芸術であることを知っていますが、私はトピックに関するいくつかの参照を探しています。 私はすでにこのチュートリアルを見ました。これは非常に便利ですが、1つのリソースだけでは十分ではありません。何か提案はありますか?
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