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PCB的设计经验

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发表于 2016-6-20 14:40 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x
, R( H# ~$ ?/ _  V
1、如果设计的电路系统中包含FPGA器件,则在绘制原理图前必需使用Quartus II软件对管脚分配进行验证。(FPGA中某些特殊的管脚是不能用作普通IO的) ; Y! y5 J5 M9 W! O$ U
2、4层板从上到下依次为:信号平面层、地、电源、信号平面层;6层板从上到下依次为:信号平面层、地、信号内电层、信号内电层、电源、信号平面层。6层以上板(优点是:防干扰辐射),优先选择内电层走线,走不开选择平面层,禁止从地或电源层走线(原因:会分割电源层,产生寄生效应)。( o8 s* }5 |* h1 ^7 w' S- b4 U
8 I4 k- ]6 M  Y$ j. y6 ]% n
3、多电源系统的布线:如FPGA+DSP系统做6层板,一般至少会有3.3V+1.2V+1.8V+5V。 ) Y! ~9 y0 e3 D) C6 E$ Q) E
3.3V一般是主电源,直接铺电源层,通过过孔很容易布通全局电源网络。 % b, Z* u. w) X8 f5 W
8 S$ J9 z; C2 d4 p2 |- L
5V一般可能是电源输入,只需要在一小块区域内铺铜。且尽量粗(你问我该多粗——能多粗就多粗,越粗越好)
$ M7 U' {! F5 z. N1 a  
. _; P* |- e7 y5 M5 T" u2 {
1 U( R* ^: z% ?6 V8 V1.2V和1.8V是内核电源(如果直接采用线连的方式会在面临BGA器件时遇到很大困难),布局时尽量将1.2V与1.8V分开,并让1.2V或1.8V内相连的元件布局在紧凑的区域,使用铜皮的方式连接,如下图:0 C: |7 O/ z9 F2 a
  : i6 J) S& {! O. K7 ?0 J+ ?
  
$ Q- L: ~/ A) j总之,因为电源网络遍布整个PCB,如果采用走线的方式会很复杂而且会绕很远,使用铺铜皮的方法是一种很好的选择!
0 y% ~# d  p& ~  n
; q2 S8 z8 v0 c1 x4、邻层之间走线采用交叉方式:既可减少并行导线之间的电磁干扰(高中学的哦),又方便走线(参考资料1)。如下图为某PCB中相邻两层的走线,大致是一横一竖。/ i8 Q( ~2 K  S) T! G
  & W7 G5 [! W% u8 B3 z# r
  
! C' \" k; M! q6 _6 N5、模拟数字要隔离,怎么个隔离法?布局时将用于模拟信号的器件与数字信号的器件分开,然后从AD芯片中间一刀切!
# i+ d& P5 D6 `" a, _- }; P& Y9 X/ g  * o* q2 k; [# x6 x

/ Y# A: R0 i  r模拟信号铺模拟地,模拟地/模拟电源与数字电源通过电感/磁珠单点连接。; O% d2 s! `2 N$ T! E
, o6 T1 t; O7 E/ e# a& K
. W' n+ y; {+ [  A1 K5 U. v2 w0 L/ M
6 r0 |6 _4 Z' g4 [
6、基于PCB设计软件的PCB设计也可看做是一种软件开发过程,软件工程最注重“迭代开发”的思想,我觉得PCB设计中也可以引入该思想,减少PCB错误的概率。 * e% F: B# ?! J& }. J$ |) y5 ^
6 t/ Z" x# V( O3 {4 F3 |  k
(1) 原理图检查,尤其注意器件的电源和地(电源和地是系统的血脉,不能有丝毫疏忽) $ b5 d2 E6 [' \
0 X5 J4 J9 x9 D' _* h
(2) PCB封装绘制(确认原理图中的管脚是否有误) ! @6 _: t+ w5 F5 ~* q) r
+ J9 O" T; Y% y/ _- Q9 y3 b
(3) PCB封装尺寸逐一确认后,添加验证标签,添加到本次设计封装库
" m' \1 `/ n: Z! R& j
$ J2 u3 _3 Y3 [, f5 |(4) 导入网表,边布局边调整原理图中信号顺序(布局后不能再使用OrCAD的元件自动编号功能) 6 X: N/ m! P6 p

& A/ l) _9 v9 e/ [(5) 手工布线(边布边检查电源地网络,前面说过:电源网络使用铺铜方式,所以少用走线)
6 s' |9 [( J8 o- q4 t) y9 H) T
1 Z; j0 Q* _5 t0 G' n1 k$ q总之,PCB设计中的指导思想就是边绘制封装布局布线边反馈修正原理图(从信号连接的正确性、信号走线的方便性考虑)。
* m: D# @) k8 ?0 s" x7、晶振离芯片尽量近,且晶振下尽量不走线,铺地网络铜皮。多处使用的时钟使用树形时钟树方式布线。
3 |/ y" n$ S$ o! P, {- n) r# i 8 z' d6 K. w7 z9 j/ A* R" x  d) j  m
8、连接器上信号的排布对布线的难易程度影响较大,因此要边布线边调整原理图上的信号(但千万不能重新对元器件编号)
7 g+ w. d9 N- A2 s
  k% @! i! y( F* K; S  Q9、多板接插件的设计:
* f% _1 D( _$ C! q. b2 ~
9 x2 Q  b0 r2 b" [' D6 \: p(1) 使用排线连接:上下接口一致
# a  K8 O: l, [
3 i5 ]# q( k  m& H& J(2) 直插座:上下接口镜像对称,如下图 : [( ?. n+ p* L/ u, C' a
  
+ u' v' H: l/ K* z , d# Y2 ~/ s3 u! ~6 s6 y; t
10、模块连接信号的设计: ; Z3 J# Z0 h( `

8 a) J1 t  A2 M' B5 ?) {(1) 若2个模块放置在PCB同一面,如下:管教序号大接小小接大(镜像连接信号)
" `! p+ d* \0 K0 ]" _/ M; q  3 ]0 g' [2 H4 R% L( z/ }, ^0 e
$ r) S9 `( W& [; t
(2) 若2个模块放在PCB不同面,则管教序号小接小大接大
2 q) d+ D+ A" d, i) W1 I # r/ z, x) O2 Z
这样做能放置信号像上面的右图一样交叉。当然,上面的方法不是定则,我总是说,凡事随需而变(这个只能自己领悟),只不过在很多情况下按这种方式设计很管用罢了。& u' n5 l: n- `8 {. V
  u( f0 T: j  x/ v
11、电源地回路的设计:
- D% m# ~3 D+ a8 _" l9 T1 d  `  
/ e2 F& _  }+ F* b 0 d/ L' d" H" l
上图的电源地回路面积大,容易受电磁干扰
  g$ e, b3 v: C$ v% W2 l" ~  1 x, v+ F/ `! ^$ K& K) r9 x) Z) `
: C# `1 N, {- S. N! x
上图通过改进——电源与地线靠近走线,减小了回路面积,降低了电磁干扰(679/12.8,约54倍)。因此,电源与地尽量应该靠近走线!而信号线之间则应该尽量避免并行走线,降低信号之间的互感效应。- _. F  i5 J. f; M6 \3 }
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! r3 a- o( W0 {很好,好好学习一下感谢分享!

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非常不错!都是经验之谈!

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写得不错 就是有点深奥

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发表于 2016-6-24 09:25 | 只看该作者
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发表于 2016-6-24 21:32 | 只看该作者
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发表于 2016-6-25 21:48 | 只看该作者
真好,赞!

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发表于 2016-6-30 11:18 | 只看该作者
写的真好,赞一个

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学习了,谢谢你

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哇,说的很详细,学习了。

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不错,很好

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很好,感谢分享!
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