Leiterplattentechnisch - PCB Layout Design Erfahrung

Als wichtiges Bindeglied im Hardwaredesign, Leiterplattenlayout ist ein absolut wichtiger Indikator, der die Leistung beeinflusst, wenn das Hardware-Schaltungsdesign vernünftig ist. Viele Leiterplattenlayout Ingenieure vervollständigen das Layout und Routing gemäß den Constraint-Regeln, die von Hardware-Ingenieuren oder PI SI-Ingenieuren vorgegeben werden. Diese werden allgemein als "Drahtzieher" bezeichnet.. Sie wiederholen und vervollständigen mechanisch ein Stück von Leiterplattenlayout. Nach einer Weile, Einige von ihnen haben vielleicht Erfahrung: die sollte gleich lang sein, die dicker sein sollte, die parallel sein sollten, Sicherstellung des richtigen Zeilenabstands, etc. . Allerdings, sie stützten sich auf sogenannte Erfahrungen, Und viele von ihnen wussten es und wussten nicht warum. Ich denke, wenn Sie einen Durchbruch machen wollen, Sie müssen Ihr Wissen erweitern. Das ist, Leiterplattenlayout Ingenieure können nicht zulassen, dass sich andere als "Drahtzieher" behandeln.

Zunächst einmal müssen Sie eine bestimmte Fähigkeit zum Verständnis von Schaltungen haben (natürlich ist die Entwurfsfähigkeit wie ein Hardware-Ingenieur nicht notwendig, wenn Sie können, ist es am besten);

Zweitens ist es notwendig, die Fähigkeit der SI/PI-Ingenieure zu haben, PI/SI-Analyse durchzuführen (natürlich ist es nicht notwendig, die Fähigkeit der HF-Simulation zu haben, wenn es kann, ist es am besten). Mit diesem Wissen haben Sie nicht nur die Fähigkeit, eine gute Leiterplatte zu entwerfen, sondern haben auch das theoretische Kapital für Hardware- und SI/PI-Ingenieure, und Sie können sogar ihre Schaltungsdesignvorschläge aus dem Leiterplattendesign geben.

Nicht viel zu sagen, einige Prinzipien aus einigen PCB-Designs zusammengefasst:

1. Über das Layout

1. Layout ist, Schaltungskomponenten vernünftig zu platzieren. Welche Art von Platzierung ist vernünftig. Ein einfaches Prinzip ist, dass die Modularisierung klar ist, was bedeutet, dass Menschen mit einem bestimmten Schaltungsfundament sehen können, welches Stück verwendet wird, um welche Funktion zu erreichen, wenn sie Ihre Leiterplatte erhalten.

2. Spezifische Entwurfsschritte: Erstelle zuerst die erste PCB-Datei gemäß dem schematischen Diagramm, vervollständige das Vorlayout der Leiterplatte, bestimme einen relativen PCB-Layoutbereich und sage dann der Struktur, dass die Struktur auf dem Gebiet basiert, den wir geben, und dann basierend auf dem Gesamtstrukturdesign, Gib spezifische Einschränkungen an.

3. Entsprechend den Einschränkungen der Struktur schließen Sie die Zeichnung der Brettränder, Positionierungsöffnungen und einiger verbotener Bereiche ab und schließen Sie dann die Platzierung der Anschlüsse ab.

4. Das Prinzip der Komponentenplatzierung: Unter normalen Umständen wird die Hauptsteuerungs-MCU in der Mitte der Platine platziert, und dann wird die Schnittstellenschaltung in der Nähe der Schnittstelle (wie Netzwerkanschluss, USB, VGA usw.) platziert, und die meisten Schnittstellen haben ESD-Schutz. Es gibt eine Filterverarbeitung. Das Prinzip ist, zuerst zu schützen und dann zu filtern.

5. Dann gibt es das Leistungsmodul. Im Allgemeinen wird das Hauptleistungsmodul am Stromeingang (wie das System 5V) platziert, und das diskrete Leistungsmodul (wie die 2,5V-Stromversorgung der Modulschaltung) kann an einem dichteren Ort mit dem gleichen Stromnetz entsprechend der tatsächlichen Situation platziert werden.

6. Einige interne Schaltungen werden nicht zum Stecker geführt. Grundsätzlich folgen wir diesem Grundprinzip: Hochgeschwindigkeits- und Niedriggeschwindigkeitssubregionen, analoge und digitale Subregionen, Interferenzquellen und Subregionen empfindlicher Rezeptoren.

7. Folgen Sie dann für ein Einzelkreismodul der Stromflussrichtung, wenn Sie den Stromkreis entwerfen.

Das Gesamtschaltungslayout ist wahrscheinlich so, und Sie können mich gerne hinzufügen und korrigieren.

Zwei, über die Verkabelung

1. Verdrahtung, die grundlegendste Anforderung ist sicherzustellen, dass alle Netzwerke effektiv verbunden sind. Konnektivität ist sehr einfach zu erreichen, und Effektivität ist ein eher vages Konzept. Tatsächlich gibt es zwei Arten von Signalen in der Schaltung: digitale Signale und analoge Signale. Bei digitalen Schaltungen gilt es, eine ausreichende Rauschtoleranz zu gewährleisten, und bei analogen Signalen versuchen Sie, Null Verlust zu erreichen.

2. Vor der Verkabelung, Es ist allgemein notwendig, die gesamte PCB Stack Design, das ist, Planen Sie alle Verdrahtungsschichten als: optimale Verdrahtungsschicht und suboptimale Verdrahtungsschicht. . . ., Die optimale Verdrahtungsschicht, das ist, die komplette Bodenebene des benachbarten Interviews. This layer is generally used to route important signals (including all signals in DDR, Differenzsignale, analoge Signale, etc.). Other signals (I2C, UART, SPI, GPIO) go to other layers, and ensure that only relevant signals of this circuit exist in important Fläches (such as DDR, Netzwerkport, etc.)

3.Dann, wenn Hochgeschwindigkeitssignalverdrahtung, Reflexion, Übersprechen, EMV und andere Probleme berücksichtigt werden müssen, so ist Impedanzanpassung im Allgemeinen erforderlich, wie Einzelleitung 50R, Differenzlinie 100R, etc., abhängig vom tatsächlichen Entwurf (das Prinzip ist sicherzustellen, dass die Impedanz gleich und kontinuierlich ist), Crosstalk berücksichtigt hauptsächlich das 3W/2W-Prinzip, Paketlandverarbeitung und so weiter.

4. Für die Stromversorgung und den Stromkreis ist es zunächst notwendig, eine ausreichende Lastkapazität sicherzustellen, das heißt, der gesamte Rücklauf der Stromversorgung ist so dick und kurz wie möglich. Aus EMV-Sicht ist der Rückfluss eine Schleife, die eine Schleifenantenne bildet und nach außen ausstrahlt. Es ist möglich, die Schleifenfläche zu reduzieren.

Das Gesamtschaltungslayout ist so, willkommen hinzuzufügen und zu korrigieren.

Drei, über das Land

1. Erdung und Erdung Design ist ein sehr wichtiger Teil in PCB-Design, weil der Boden eine wichtige Bezugsebene ist. Wenn es ein Problem mit der Bodenplane Design gibt, andere Signale werden nicht stabil sein.

2. Der Boden wird im Allgemeinen in Fahrgestellboden und Systemboden unterteilt. Wie der Name schon sagt, ist die Chassismasse die Masse, mit der das Blech des Produkts verbunden ist, und die Systemmasse dient als Bezugsebene des gesamten Schaltungssystems.

3. Das tatsächliche Prinzip der allgemeinen Systemmasse und des Chassis ist: die Gehäusemasse und die Systemmasse werden getrennt, und dann wird die Systemmasse an einem einzigen Punkt oder mehreren Punkten durch eine magnetische Perle und einen Hochspannungskondensator angeschlossen.

4. Bezüglich der Systemmasse: funktional unterteilt in digitale Masse, analoge Masse und Strommasse. (Es gab Kontroversen über die Aufteilung des Landes. Ich bin hier.)

Erstens, wenn das Layout sehr vernünftig ist, denke ich, dass der Boden geteilt werden kann. Das Layout ist sehr vernünftig, das heißt, der digitale Bereich hat nur digitale Signale, der analoge Bereich hat nur analoge Signale, und der Leistungsbereich hat nur Stromsignale, und es gibt eine komplette Erdungsebene unter ihnen. Da Strom und Wasserfluss sehr ähnlich sind, fließen sie beide zu niedrigen Stellen, und es gibt eine komplette Bodenebene darunter. Daher fließen sie vom kürzesten und niedrigsten Prinzip aus direkt darunter zurück, anstatt an andere Orte zu fliehen.

Manchmal ist es jedoch nicht so ideal, und es gibt einige Crossover in jedem Bereich. Zu diesem Zeitpunkt wählen Sie in der Regel einen einzigen Punkt des Verständnisses und verwenden 0R Widerstände (magnetische Beads werden nicht empfohlen, da magnetische Beads eine Filterwirkung bei hohen Frequenzen haben). Die Platzierung der Widerstände ist nahe an der dichtesten Stelle, wo die Übergangsfläche am kleinsten ist.