如果讓你做個系統板或者說畫個
pcb都覺得很簡單。可真看到自己的產品就不這麼樂觀了。尤其是使用以後。(問題一大堆,經常可以看到不大的板上一堆飛線,更有甚者不好用又找不出毛病,根本是廢板一塊)
這時才能明白,關鍵是設計思路,當然若有點創意就更好了!
實際上如果告訴你必須用什麼電子元件設計乙個可以完成某項功能的電路,上網查點基礎資料,設計手冊什麼的,再參考一下別人的設計,估計大方向就解決了。省下的細枝末節要費好多事,多注意就好。
但真正落實起來,太難了。就拿最簡單的製作一塊功能比較完善的系統板就一點都不容易。
為了利用有限的資源盡可能的實現更多的功能
,也就要費更多的事。微控制器的選型,埠的分配,埠的驅動能力的大小,要實現功能的硬體電路及介面形式。
這樣,不對微控制器考慮,設計時先將各個模組直接放到電路中,介面電路做好後留下與微控制器的介面線,按功能放置網路標號,功能模組都弄好後,在考慮其他諸如埠的分配、功能的實現(首先考慮可能用到、特殊的不能被占用的口)
再就是關於我實際使用中遇到的問題。參考著別人的文章內容
綜合一下,算是一種小的總結:
作為乙個電子工程師設計電路是一項必備的硬功夫,但是原理設計再完美,如果電路板設計不合理效能將大打折扣,嚴重時甚至不能正常工作。
看到**說**。
注:最好在對自己的產品充分了解或者設計者在跟前的情況下開始
pcb的設計。
★出現看似相連實際未連(電氣效能上)的情況
我遇到過這種情況,一般自己就能發現,總結一下的話,往往是原理相簿中的元件的柵格大小與原理圖中的有所偏差導致。一般是庫中使用了更小的柵格,而原理圖中連線時由於柵格較大,小距離顯現不出來就是了。重複犯這種錯誤的可能性不大
,處理起來也容易。細心,規範,不會出現這種問題。
元件和網路的引入
出問題,一定要細心地按提示的錯誤逐個解決,不然後面要費更大的力氣。
元件的封裝形式找不到,元件網路問題,有未使用的元件或管腳,對照提示這些問題可以很快搞定的。當然最可能出的錯誤是原理圖中
num與
pcb中的不一樣,
report
錯誤就能看到是管腳名稱不對應。
我認為這比製作邊框更早一步,主要是我個人的習慣,我一向認為我是個不怕麻煩、喜歡一步一步縮小我的
pcb的人,具體看下面的
★★製作物理邊框
封閉的物理邊框對以後的元件布局、走線來說是個基本平台,也對自動布局起著約束作用,否則,從原理圖過來的元件會不知所措的。但這裡一定要注意精確,否則以後出現安裝問題麻煩可就大了。還有就是拐角地方最好用圓弧,一方面可以避免尖角劃傷工人,同時又可以減輕應力作用。以前我的乙個產品老是在運輸過程中有個別機器出現面殼pcb板斷裂的情況,改用圓弧後就好了。
我的看法,先不管實際大小,先畫個大的,(萬一小了,變**煩,要是小那麼一點點,你可能為了那點點小面積花費大時間)到最後再改小比較不錯。當然,減少成本是我們的共同目標,那就在大的基礎上縮小吧,這是的麻煩體現的是你的審美觀和作為工程師的價值
★★★★★元件的布局
元件的布局與走線對產品的壽命、穩定性、電磁相容都有很大的影響,是應該特別注意的地方。一般來說應該有以下一些原則:
1放置順序
先放置與結構有關的固定位置的元器件,如電源插座、指示燈、開關、連線件之類,這些器件放置好後用軟體的lock功能將其鎖定,使之以後不會被誤移動。再放置線路上的特殊元件和大的元器件,如發熱元件、變壓器、
ic等。最後放置小器件。
2注意散熱
元件布局還要特別注意散熱問題。對於大功率電路,應該將那些發熱元件如功率管、變壓器等盡量靠邊分散布局放置,便於熱量散發,不要集中在乙個地方,也不要高電容太近以免使電解液過早老化。
這是乙個重點和難點是毋庸置疑的。
我給它五顆星,主要是對我而言是很難的,考慮的東西太多,我以前更多的注意到美觀,而忽略了干擾之類的更加重要的東西。提醒自己以後要小心!!!
★★★★★★★佈線
不要用自動佈線功能,採用先模組化布局,然後邊調整邊走線的方式。
佈線原則
走線的學問是非常高深的,每人都會有自己的體會,但還是有些通行原則的。
◆高頻數位電路走線細一些、短一些好
◆大電流訊號、高電壓訊號與小訊號之間應該注意隔離(隔離距離與要承受的耐壓有關,通常情況下在
2kv時板上要距離
2mm,在此之上以比例算還要加大,例如若要承受3kv的耐壓測試,則高低壓線路之間的距離應在
3.5mm以上,許多情況下為避免爬電,還在印製線路板上的高低壓之間開槽。)
◆兩面板佈線時,兩面的導線宜相互垂直、斜交、或彎曲走線,避免相互平行,以減小寄生耦合;作為電路的輸人及輸出用的印製導線應盡量避免相鄰平行,以免發生回授,在這些導線之間最好加接地線。
◆走線拐角盡可能大於90度,杜絕90度以下的拐角,也盡量少用90度拐角
◆同是位址線或者資料線,走線長度差異不要太大,否則**部分要人為走彎線作補償
◆走線盡量走在焊接面,特別是通孔工藝的pcb
◆盡量少用過孔、跳線
◆單面板焊盤必須要大,焊盤相連的線一定要粗,能放淚滴就放淚滴,一般的單面板廠家質量不會很好,否則對焊接和re-work都會有問題
◆大面積敷銅要用網格狀的,以防止波焊時板子產生氣泡和因為熱應力作用而彎曲,但在特殊場合下要考慮gnd的流向,大小,不能簡單的用銅箔填充了事,而是需要去走線
◆元器件和走線不能太靠邊放,一般的單面板多為紙質板,受力後容易斷裂,如果在邊緣連線或放元器件就會受到影響
★★★◆必須考慮生產、除錯、維修的方便性★★★ (
是產品,就要考慮的東西)
對模擬電路來說處理地的問題是很重要的,地上產生的雜訊往往不便預料,可是一旦產生將會帶來極大的麻煩,應該未雨綢繆。對於功放電路,極微小的地雜訊都會因為后級的放大對音質產生明顯的影響;在高精度a/d轉換電路中,如果地線上有高頻分量存在將會產生一定的溫漂,影響放大器的工作。這時可以在板子的4角加退藕電容,一腳和板子上的地連,一腳連到安裝孔上去(通過螺釘和機殼連),這樣可將此分量慮去,放大器及ad也就穩定了。
另外,電磁相容問題在目前人們對環保產品倍加關注的情況下顯得更加重要了。一般來說電磁訊號的**有3個:訊號源,輻射,傳輸線。晶振是常見的一種高頻訊號源,在功率譜上晶振的各次諧波能量值會明顯高出平均值。可行的做法是控制訊號的幅度,晶振外殼接地,對干擾訊號進行遮蔽,採用特殊的濾波電路及器件等。
需要特別說明的是蛇形走線,因為應用場合不同其作用也是不同的,在電腦的主機板中用在一些時鐘訊號上,如
pciclk、agp
-clk,它的作用有兩點:1、阻抗匹配
2、濾波電感。
對一些重要訊號,如
intelhub架構中的hublink,一共13根,頻率可達233mhz,要求必須嚴格等長,以消除時滯造成的隱患,這時,蛇形走線是唯一的解決辦法。
一般來講,蛇形走線的線距>=2倍的線寬;若在普通
pcb板中,除了具有濾波電感的作用外,還可作為收音機天線的電感線圈等等。
1、再次強調布局和走線一定要按原理圖進行,走線要短。
2、強電之間
,強弱電之間的爬電距離不小於
2.5mm
,小於時必須割槽
,但不能小於
2mm. 3
、地線,
電源線盡量加粗
,高、低速和模、數地線分開一點接線。
4、一般而言
,35um
厚的銅箔
,1mm
寬能走1a
的電流。5、
7805
前的濾波電容一般為
1a/1000uf
,每個ic
的電源腳建議用
104的電容進行濾波,防止長線干擾。6、
cpu的晶振走線一定要短,並用盡量用地線包住。
我都不知道給它幾顆星了,
pcb中最重要的一關,自己學習中,持續觀注中,要成為產品,尤其是上檔次的產品,十二分注意的東西。
幾個概念,注意吧!!
敷銅通常指以大面積的銅箔去填充佈線後留下的空白區,可以鋪gnd的銅箔,也可以鋪vcc的銅箔(但這樣一旦短路容易燒毀器件,最好接地,除非不得已用來加大電源的導通面積,以承受較大的電流才接vcc)。包地則通常指用兩根地線(trac)包住一撮有特殊要求的訊號線,防止它被別人干擾或干擾別人。
如果用敷銅代替地線一定要注意整個地是否連通,電流大小、流向與有無特殊要求,以確保減少不必要的失誤。
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