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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
, s" d6 H" b; c# _3 o: D
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)
7 _) ]: I5 L. R2、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)。
% ]  U! `' ^! B  i  D# \ $ C  C2 i7 J" M" s  y
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。
3 b& q9 Z1 }4 ]) c: y; h6 V3.3V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。
5 u' c  o6 S9 Y5 ~8 w4 {* P% j - {- _1 j; B! |( X3 J- O5 }
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)
9 x" P* V$ j6 L. `1 f/ c  
1 c) W  j9 {& |+ ?8 I
4 t  r  g! u( [( P' J1 J( U1.2V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:+ [  J  r# p; Y! P0 O, p0 u
  7 u; @, t7 n9 e6 l+ e
  % H( ~, k/ k* d. ^/ P1 s; i
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!6 ^, C9 L1 b! B: [8 H" k4 _
# m5 v2 H1 y3 k: l8 v
4、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。! i* u, F$ U) H0 M( L. Q4 C
  
3 s, @3 d7 [8 H" k  : ?7 H$ _  z# U$ o, ]  X
5、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! : U" b0 |8 a1 G2 x) _
  
# ^8 \5 v5 J& j, b
% C, ~! w( X) h% [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。
/ g/ F: J4 e, |( K. |$ b8 | : F- [, E! m% C+ [$ Q; u
: b5 _  \% K2 q6 H7 W1 Q

, K$ p! `8 z) n! _. y6、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。 , b9 E9 V7 k* p1 x: N
% O! H0 x! G! T6 ?( t& h
(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)
+ s* H. M$ W. j0 v2 R, {3 w 4 o& @# Y* B6 v7 M' Y. u# v
(2) PCB封装绘制(确认原理图中的管脚是否有误)   Y; e0 t: q  u7 O
; I2 }; _2 j. R- [9 f
(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
; ]0 V' u6 X. ~3 B! d + g0 H7 D/ G- w+ ?3 `6 p, C
(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)
: m& J5 c" y! Z0 N 0 J# x+ A) H9 c0 O* i1 j3 U' S
(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)
2 M# [7 V4 R& t0 [- |
  e$ G; ?$ N7 @4 n$ U( e, F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)。
# f6 k* S; O; j; S% |/ v, z7、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。 4 s& d( g: h! M$ b8 ^- p) L5 n
2 T7 x3 p! z3 |, ]( h
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)
( Q0 B# S# `( E) n, |8 n! R2 H8 h; g * m( C; I5 r' z/ J% R, C3 ~$ e
9、多板接插件的设计:
4 c6 y; C  x! b8 F0 s3 ^ . B  P6 w. ]- ?$ _4 B% M
(1) 使用排线连接:上下接口一致
  W4 s4 O8 D6 o# w ; ]- V3 c8 S& O) h& e! v) D- o
(2) 直插座:上下接口镜像对称,如下图 4 l  K9 Y) R/ ~& f* }. M
  
- v+ E9 x# t% z. ? ; m% A, P$ i/ ~! G6 g4 a" H  l
10、模块连接信号的设计: $ R4 a4 j! B. t, v
8 X, C# _% d( J( B0 E
(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)
: ~$ o' W  C( q% t2 v, g9 @8 J  $ O- s4 S7 K. z" _8 G2 }
1 K: `: s$ E5 q% F* s7 t+ F( u! L3 C
(2) 若2个模块放在PCB不同面,则管教序号小接小大接大
4 v+ B" S+ {/ O. @% S, K 6 w* K7 C# {" [1 U. d
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。
# l: A+ r$ O; r' V
4 I. S7 q- }' m# @1 g, [' `' R) T# \# L11、电源地回路的设计: , }7 X: W9 G) l7 z9 Y' s' W
  / x. c3 j  c: M. B4 w- l: p7 Y$ M2 t

# p' j& f  `; ^# [0 o- T" _上图的电源地回路面积大,容易受电磁干扰 : ^1 |6 f0 `! r. W
  $ J8 z: s. K: `3 ^+ Q* H
: h  A8 X" f6 g  m8 k! A9 ?: W
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。
' K- L  V2 k, Z2 t看完全文了吗?喜欢就一起来回帖点个 赞 吧!' ~" R5 ^2 v0 S2 n+ C( ~  b; ?

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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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不错的总结,经验之谈

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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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