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17條PCB布局法則,輕松搞定80%以上的設(shè)計(jì)
12、電平變換芯片(如RS232)靠近連接器(如串口)放置。
13、易受ESD干擾的器件,如NMOS、CMOS器件等,盡量遠(yuǎn)離易受ESD干擾的區(qū)域(如單板的邊緣區(qū)域)。
14、時(shí)鐘器件布局:(1)晶體、晶振和時(shí)鐘分配器與相關(guān)的IC器件要盡量靠近;(2)時(shí)鐘電路的濾波器(盡量采用“∏”型濾波)要靠近時(shí)鐘電路的電源輸入管腳;(3)晶振和時(shí)鐘分配器的輸出是否串接一個(gè)22歐姆的電阻;(4)時(shí)鐘分配器沒(méi)用的輸出管腳是否通過(guò)電阻接地;(5)晶體、晶振和時(shí)鐘分配器的布局要注意遠(yuǎn)離大功率的元器件、散熱器等發(fā)熱的器件;(6)晶振距離板邊和接口器件是否大于1inch。
15、開(kāi)關(guān)電源是否遠(yuǎn)離ADDA轉(zhuǎn)換器、模擬器件、敏感器件、時(shí)鐘器件。
16、開(kāi)關(guān)電源布局要緊湊,輸入輸出要分開(kāi),嚴(yán)格按照原理圖的要求進(jìn)行布局,不要將開(kāi)關(guān)電源的電容隨意放置。
17、電容和濾波器件:(1)電容務(wù)必要靠近電源管腳放置,而且容值越小的電容要越靠近電源管腳;(2)EMI濾波器要靠近芯片電源的輸入口;(3)原則上每個(gè)電源管腳一個(gè)0.1uf的小電容、一個(gè)集成電路一個(gè)或多個(gè)10uf大電容,可以根據(jù)具體情況進(jìn)行增減
PCB設(shè)計(jì)思路
設(shè)計(jì)一款硬件電路,要熟悉元器件的基礎(chǔ)理論,比如元器件原理、選型及使用,學(xué)會(huì)繪制原理圖,并通過(guò)軟件完成PCB設(shè)計(jì),熟練掌握工具的技巧使用,學(xué)會(huì)如何優(yōu)化及調(diào)試電路等。要如何完整地設(shè)計(jì)一套硬件電路設(shè)計(jì),下面為大家分享我的幾點(diǎn)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)。
1、總體思路
設(shè)計(jì)硬件電路,大的框架和架構(gòu)要搞清楚,但要做到這一點(diǎn)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(shí)現(xiàn)。但也有些要自己設(shè)計(jì)框架的,那就要搞清楚要實(shí)現(xiàn)什么功能,然后找找有否能實(shí)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(yàn)的工程師越會(huì)懂得借鑒他人的成果。
2、找到參考設(shè)計(jì)
在開(kāi)始做硬件設(shè)計(jì)前,根據(jù)自己的項(xiàng)目需求,可以去找能夠滿(mǎn)足硬件功能設(shè)計(jì)的,有很多相關(guān)的參考設(shè)計(jì)。沒(méi)有找到也沒(méi)關(guān)系,先確定大IC芯片,找datasheet,看其關(guān)鍵參數(shù)是否符合自己的要求,哪些才是自己需要的關(guān)鍵參數(shù),以及能否看懂這些關(guān)鍵參數(shù),都是硬件工程師的能力的體現(xiàn),這也需要長(zhǎng)期地慢慢地積累。
這期間,要善于提問(wèn),因?yàn)樽约翰欢臇|西,別人往往一句話(huà)就能點(diǎn)醒你,尤其是硬件設(shè)計(jì)。
3、理解電路
如果你找到了的參考設(shè)計(jì),恭喜你!你可以節(jié)約很多時(shí)間了,包括前期設(shè)計(jì)和后期調(diào)試。馬上就copy?NO。
先看懂理解了再說(shuō),既能提高我們的電路理解能力,還能避免設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤。
高速PCB的疊層設(shè)計(jì)
現(xiàn)在系統(tǒng)工作頻率的提高,使PCB的設(shè)計(jì)復(fù)雜度逐步提高,對(duì)于信號(hào)完整性的分析除了反射,串繞,以及EMI等之外,疊層設(shè)計(jì)的合理性和電源系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠也是重要的設(shè)計(jì)思想。合理而優(yōu)良的PCB疊層設(shè)計(jì)可以提高整個(gè)系統(tǒng)的EMC性能,并減小PCB回路的輻射效應(yīng),同樣,穩(wěn)定可靠的電源可以為信號(hào)提供理想的返回路徑,減小環(huán)路面積?,F(xiàn)在普遍使用的是高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)中多層板和多個(gè)工作電源,這就涉及多層板的板層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、介質(zhì)的選擇和電源/地層的設(shè)計(jì)等,其中電源(地)層的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。同時(shí),合理的疊層設(shè)計(jì)為好的布線(xiàn)和互連提供基礎(chǔ),是設(shè)計(jì)一個(gè)優(yōu)1質(zhì)PCB的前提。
PCB的疊層設(shè)計(jì)通常由PCB的性能要求、目標(biāo)成本、制造技術(shù)和系統(tǒng)的復(fù)雜程度等因素決定。對(duì)于大多數(shù)的設(shè)計(jì),存在許多相互沖突的要求,通常完成的設(shè)計(jì)策略是在考慮各方面的因素后折中決定的。對(duì)于高速、高1性能系統(tǒng),通常采用多層板,層數(shù)可能高達(dá)30層或更多。
pcb設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易的幾個(gè)原則
1、遵照“先大后小,先難后易”的布置原則,即重要的單元電路、核心元器件應(yīng)當(dāng)優(yōu)先布局。這個(gè)和吃自助餐的道理是一樣的:自助餐胃口有限先挑喜歡的吃,PCB空間有限先挑重要的擺。
2、布局中應(yīng)參考原理框圖,根據(jù)單板的主信號(hào)流向規(guī)律安排主要元器件。布局應(yīng)盡量滿(mǎn)足以下要求:總的連線(xiàn)盡可能短,關(guān)鍵信號(hào)線(xiàn)短;去耦電容的布局要盡量靠近IC的電源管腳,并使之與電源和地之間形成的回路短 ;減少信號(hào)跑的冤枉路,防止在路上出意外。
3、元器件的排列要便于調(diào)試和維修,亦即小元件周?chē)荒芊胖么笤?、需調(diào)試的元器件周?chē)凶銐虻目臻g,弄得太擠局面往往會(huì)變得很尷尬。4、相同結(jié)構(gòu)電路部分,盡可能采用“對(duì)稱(chēng)式”標(biāo)準(zhǔn)布局;按照均勻分布、重1心平衡、版面美觀(guān)的標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化布局。
5、同類(lèi)型插裝元器件在X或Y方向上應(yīng)朝一個(gè)方向放置。同一種類(lèi)型的有極性分立元件也要力爭(zhēng)在X或Y方向上保持一致,便于生產(chǎn)和檢驗(yàn)。6、發(fā)熱元件要一般應(yīng)均勻分布,以利于單板和整機(jī)的散熱,除溫度檢測(cè)元件以外的溫度敏感器件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱量大的元器件。
7、高電壓、大電流信號(hào)與小電流,低電壓的弱信號(hào)完全分開(kāi);模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)分開(kāi);高頻信號(hào)與低頻信號(hào)分開(kāi);高頻元器件的間隔要充分。元件布局時(shí),應(yīng)適當(dāng)考慮使用同一種電源的器件盡量放在一起,以便于將來(lái)的電源分隔。