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17條PCB布局法則,輕松搞定80%以上的設計
1、首先,我們會對結構有要求的器件進行擺放,擺放的時候根據(jù)導入的結構,連接器得注意1腳的擺放位置。
2、布局時要注意結構中的限高要求。
3、如果要布局美觀,一般按元件外框或者中線坐標來定位(居中對齊)。
4、整體布局要考慮散熱。
5、布局的時候需要考慮好布線通道評估、考慮好等長需要的空間。
6、布局時需要考慮好電源流向,評估好電源通道。
7、高速、中速、低速電路要分開。
8、強電流、高電壓、強輻射元器件遠離弱電流、低電壓、敏感元器件。
9、模擬、數(shù)字、電源、保護電路要分開
10、接口保護器件應盡量靠近接口放置。
11、接口保護器件擺放順序要求:(1)一般電源防雷保護器件的順序是:壓敏電阻、保險絲、抑制二極管、EMI濾波器、電感或者共模電感,對于原理圖缺失上面任意器件順延布局;(2)一般對接口信號的保護器件的順序是:ESD(TVS管)、隔離變壓器、共模電感、電容、電阻,對于原理圖缺失上面任意器件順延布局;嚴格按照原理圖的順序(要有判斷原理圖是否正確的能力)進行“一字型”布局。
PCB設計思路
設計一款硬件電路,要熟悉元器件的基礎理論,比如元器件原理、選型及使用,學會繪制原理圖,并通過軟件完成PCB設計,熟練掌握工具的技巧使用,學會如何優(yōu)化及調(diào)試電路等。要如何完整地設計一套硬件電路設計,下面為大家分享我的幾點個人經(jīng)驗。
1、總體思路
設計硬件電路,大的框架和架構要搞清楚,但要做到這一點還真不容易。有些大框架也許自己的老板、老師已經(jīng)想好,自己只是把思路具體實現(xiàn)。但也有些要自己設計框架的,那就要搞清楚要實現(xiàn)什么功能,然后找找有否能實現(xiàn)同樣或相似功能的參考電路板。
要懂得盡量利用他人的成果,越是有經(jīng)驗的工程師越會懂得借鑒他人的成果。
2、找到參考設計
在開始做硬件設計前,根據(jù)自己的項目需求,可以去找能夠滿足硬件功能設計的,有很多相關的參考設計。沒有找到也沒關系,先確定大IC芯片,找datasheet,看其關鍵參數(shù)是否符合自己的要求,哪些才是自己需要的關鍵參數(shù),以及能否看懂這些關鍵參數(shù),都是硬件工程師的能力的體現(xiàn),這也需要長期地慢慢地積累。
這期間,要善于提問,因為自己不懂的東西,別人往往一句話就能點醒你,尤其是硬件設計。
3、理解電路
如果你找到了的參考設計,恭喜你!你可以節(jié)約很多時間了,包括前期設計和后期調(diào)試。馬上就copy?NO。
先看懂理解了再說,既能提高我們的電路理解能力,還能避免設計中的錯誤。
PCB布局布線
先解釋一下前面的術語。p1ost-command,例如我們要拷貝一個object(元件),我們要先選中這個object,然后按ctrl C,然后按ctrl V(copy命令發(fā)生在選中object之后)。
這種操作windows和protel都采用的這種方式。但是concept就是另外一種方式,我們叫做pre-command。同樣我們要拷貝一個東西,先按ctrl C,然后再選中object,再在外面單擊(copy命令發(fā)生在選中object之前)。
一款PCB設計的層數(shù)及層疊方案取決于以下幾個因素:
(1)硬件成本:PCB層數(shù)的多少與硬件成本直接相關,層數(shù)越多硬件成本就越高,以消費類產(chǎn)品為代表的硬件PCB一般對于層數(shù)有限制,例如筆記本電腦產(chǎn)品的主板PCB層數(shù)通常為4~6層,很少超過8層;
(2)高密元器件的出線:以BGA封裝器件為代表的高密元器件,此類元器件的出線層數(shù)基本決定了PCB板的布線層層數(shù);
(3)信號質(zhì)量控制:對于高速信號比較集中的PCB設計,如果重點關注信號質(zhì)量,那么就要求減少相鄰層布線以降低信號間串擾,這時布線層層數(shù)與參考層層數(shù)(Ground層或Power層)的比例是1:1,就會造成PCB設計層數(shù)的增加;反之,如果對于信號質(zhì)量控制不強制要求,則可以使用相鄰布線層方案,從而降低PCB層數(shù);
(4)原理圖信號定義:原理圖信號定義會決定PCB布線是否“通順”,糟糕的原理圖信號定義會導致PCB布線不順、布線層數(shù)增加;
(5)PCB廠家加工能力基線:PCB設計者給出的層疊設計方案(疊層方式、疊層厚度 等),必須要充分考慮PCB廠家的加工能力基線,如:加工流程、加工設備能力、常用PCB板材型號 等 。