ТОЛЬКО слои земля - питание, а в качестве сигнальных линий применяется тонкий провод в изоляции. В любом случае внесение в чертеж выбранной схемы распределения питания и заземления поможет в дальнейшей работе.

Четвертый этап заключается в размещении компонентов в каждой схеме. Здесь потребуется точный чертеж платы и соединителей. Используя предварительный набросок, начертите все компоненты, размещение которых представляется критическим для качества функционирования (микропроцессоры, оптроны, развязывающие трансформаторы, синфазные дроссели, фильтры и т. д.). Если компонент принадлежит сразу к нескольким схемам, расположите его вблизи общей границы. Объемные конденсаторы и ферритовые кольца следует поместить как можно ближе к выводам питания и заземления соединителей. Шунтирующие конденсаторы, развязывающие цепи, а также цепи подавления дугового разряда и выбросов напряжения должны находиться на минимальном удалении (не больше 37 мм) от компонентов, которые нуждаются в соответствующей защите. (Замечание. В ИС с конденсаторами шунтирующие конденсаторы монтируются непосредственно под ИС, это часто избавляет от необходимости менять топологию платы.)

В аналоговых схемах компоненты должны быть размещены таким образом, чтобы обеспечить развязку между входом и выходом (рис. 12.6). Необходимо оставить место для размещения шунтирующих конденсаторов и конденсаторов обратной связи, которые могут потребоваться впоследствии. Следует располагать неэкранированные катушки индз/ктивности подальше друг от друга или ставить их под прямым углом для уменьшения индуктивной связи. Вообще старайтесь размещать компоненты таким образом, чтобы цепи сигналов были по возможности короче и компактнее. Возможно, для достижения удовлетворительной топологии придется изрядно повозиться, неоднократно меняя решение.

Для плат с монтажом накруткой на этом этапе процесс конструирования по существу заканчивается. Может возникнуть необходимость в таблице монтаж-

НЫХ соединений и сборочных чертежах; иногда можно изготовить плату, зная только топологию и принципиальную схему. При изготовлении платы с монтажом накруткой вначале следует выполнить весь силовой и заземляющий монтаж и лишь потом переходить к монтажу сигнальных проводников. Для сведения к минимуму паразитной индуктивности между источником питания и землей длину силовых и заземляющих выводов следует довести до «6 мм, свернуть их в полукольцо и припаять непосредственно к контактным площадкам на плате. Вполне подойдут в этом случае и специальные зажимы, соединяющие выводы смонтированных внакрутку проводов с контактными площадками платы. Для уменьшения помех в сигнальных цепях вначале следует навесным монтажом припаять длинные проводники, а затем - короткие. В качестве дополнительной защиты от помех соедините выводы заземления с монтируемыми внакрутку проводниками для образования сети заземления над сигнальной цепью.

При работе с платами типа Multi-wire*™ понадобятся таблица монтажных соединений, сборочные чертежи и таблица расположения выводов компонентов. Эти платы имеют на одной стороне заземляющий медный слой толщиной 50 мкм, а на другой - сетку медных проводников с поли ими дней изоляцией (проводники укладываются с помощью специального устройства). Номинальный импеданс этих проводников 55 Ом, емкость, обусловленная пересечением, ж 1 пФ и пробивное напряжение 2000 В.

Пятый этап- выбор расположения контактов силовых и заземляющих линий. На рнс. 12.4, а показана очень часто встречающаяся топология, к недостаткам которой относятся протяженные контуры протекания тока, высокая паразитная индуктивность между силовыми и заземляющими линиями и наличие сильных помех. Помещение шунтирующих конденсаторов вдоль ИС (рис. 12.4,6) сокращает длину токовых контуров, уменьшая тем самым паразитную индуктивность и помехи питание - земля. Расположив конп такты к заземлению и питанию под ИС (рис. 12.4,в), можно еще более сократить длину токовых контуров.

НХ индуктивность и помехи питание - земля. Добавление поперечных связей (рис. 12.4, г) создает сетчатую топологию питающих и заземляющих цепей с малой длиной токовых контуров, очень низкой индуктивностью, слабыми помехами питание - земля и слабыми помехами в цепях заземления. Уровень помех в платах с такой топологией питающих и заземляющих линий близок к тому, который наблюдается в дорогих Ыногослойных платах!

Для количественного сравнения я проверил каждое из описанных расположений питающих и заземляющих линий на небольшой модельной плате. Проволочки U-образной формы имитировали ИС, а в качестве шунтирующих конденсаторов использовались керамические конденсаторы емкостью 0,01 мкФ. Были проведены измерения резонансной частоты паразитных контуров питание - земля с помощью лампового генератора (гл. 2). О результатах свидетельствует подпись к рис. 12.4: резонансные частоты приходились на интервал 5,6-14,5 МГц, что соответствует уменьшению паразитной индуктивности питание - земля с 81 до 12 нГн. Монтаж питающих и заземляющих линий на рис. 12.4, г в 6 раз снижает паразитную индуктивность питание - земля по сравнению с монта-Ысом на рис. 12.4, а I

Шестой этап - монтаж синхронизирующих цепей таким образом, чтобы они находились вблизи цифровой земли и вдалеке от чувствительных схем. Хорошо зарекомендовал себя метод, при котором формируется пара цепей из прямого и обратного проводов синхросигнала. Обратные провода синхросигналов следует соединить с цифровой землей вблизи каждой ИС, которая передает или воспринимает синхронизирующие импульсы. В случае многослойных плат размещать эти цепи необходимо после размещения слоев питания и земли. Цепи синхронизации должны быть очень короткими, поскольку синхронизирующие импульсы и их гармоники создают сильное излучение и один контур площадью более 0,001 может создавать электромагнитное поле, которое намного превышает допустимые пределы.