設計線路板必須具備最基礎的元件知識,基本能知道元件的參數和特性。了解各種電路的元件組成;熟悉模擬電路和數字電路,並且會(hui) 編程。最好,先從(cong) 製作電源入手;然後多了解現代高科技產(chan) 品,看看他們(men) 的硬件構成。
下麵介紹10個(ge) 電路板設計10個(ge) 基礎知識:
1、如果設計的電路係統中包含FPGA器件,則在繪製原理圖前必需使用Quartus II軟件對管腳分配進行驗證。(FPGA中某些特殊的管腳是不能用作普通IO的)
2、4層板從(cong) 上到下依次為(wei) :信號平麵層、地、電源、信號平麵層;6層板從(cong) 上到下依次為(wei) :信號平麵層、地、信號內(nei) 電層、信號內(nei) 電層、電源、信號平麵層。6層以上板(優(you) 點是:防幹擾輻射),優(you) 先選擇內(nei) 電層走線,走不開選擇平麵層,禁止從(cong) 地或電源層走線(原因:會(hui) 分割電源層,產(chan) 生寄生效應)。
3、多電源係統的布線:如FPGA+DSP係統做6層板,一般至少會(hui) 有3.3V+1.2V+1.8V+5V。
3.3V一般是主電源,直接鋪電源層,通過過孔很容易布通全局電源網絡。
5V一般可能是電源輸入,隻需要在一小塊區域內(nei) 鋪銅。且盡量粗(你問我該多粗——能多粗就多粗,越粗越好)
1.2V和1.8V是內(nei) 核電源(如果直接采用線連的方式會(hui) 在麵臨(lin) BGA器件時遇到很大困難),布局時盡量將1.2V與(yu) 1.8V分開,並讓1.2V或1.8V內(nei) 相連的元件布局在緊湊的區域,使用銅皮的方式連接。
總之,因為(wei) 電源網絡遍布整個(ge) 電路板,如果采用走線的方式會(hui) 很複雜而且會(hui) 繞很遠,使用鋪銅皮的方法是一種很好的選擇!
4、鄰層之間走線采用交叉方式:既可減少並行導線之間的電磁幹擾(高中學的哦),又方便走線。
5、模擬數字要隔離,怎麽(me) 個(ge) 隔離法?布局時將用於(yu) 模擬信號的器件與(yu) 數字信號的器件分開,然後從(cong) AD芯片中間一刀切!
模擬信號鋪模擬地,模擬地/模擬電源與(yu) 數字電源通過電感/磁珠單點連接。
6、基於(yu) PCB設計軟件的PCB設計也可看做是一種軟件開發過程,軟件工程最注重“迭代開發”的思想,我覺得PCB設計中也可以引入該思想,減少PCB錯誤的概率。
(1) 原理圖檢查,尤其注意器件的電源和地(電源和地是係統的血脈,不能有絲(si) 毫疏忽)
(2) PCB封裝繪製(確認原理圖中的管腳是否有誤)
(3) PCB封裝尺寸逐一確認後,添加驗證標簽,添加到本次設計封裝庫
(4) 導入網表,邊布局邊調整原理圖中信號順序(布局後不能再使用OrCAD的元件自動編號功能)
(5) 手工布線(邊布邊檢查電源地網絡,前麵說過:電源網絡使用鋪銅方式,所以少用走線)
總之,線路板設計中的指導思想就是邊繪製封裝布局布線邊反饋修正原理圖(從(cong) 信號連接的正確性、信號走線的方便性考慮)。
7、晶振離芯片盡量近,且晶振下盡量不走線,鋪地網絡銅皮。多處使用的時鍾使用樹形時鍾樹方式布線。
8、連接器上信號的排布對布線的難易程度影響較大,因此要邊布線邊調整原理圖上的信號(但千萬(wan) 不能重新對元器件編號)
9、多板接插件的設計:
(1) 使用排線連接:上下接口一致。
(2) 直插座:上下接口鏡像對稱。
10、模塊連接信號的設計:
(1) 若2個(ge) 模塊放置在PCB同一麵,如下:管教序號大接小小接大(鏡像連接信號)
(2) 若2個(ge) 模塊放在PCB不同麵,則管教序號小接小大接大
這樣做能放置信號像上麵的右圖一樣交叉。當然,上麵的方法不是定則,我總是說,凡事隨需而變(這個(ge) 隻能自己領悟),隻不過在很多情況下按這種方式設計很管用罷了。
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