Leiterplattentechnisch - Welche Art von Leiterplattendesign ist sehr leistungsstark?

Lassen Sie uns kurz beschreiben, wie die Leiterplatte ist entworfen.

1. Die erste ist die Auswahl, was bedeutet, die elektronischen Komponenten zu wählen, die in unserer Leiterplattenschaltung verwendet werden.

Es gibt viele Arten von elektronischen Komponenten. Die üblichen sind Widerstände, Kondensatoren, ICs usw., und es gibt verschiedene Arten von elektronischen Komponenten mit Widerstandsspannung und verschiedenen Gehäusen. Beim Entwurf einer Leiterplatte müssen wir zuerst auswählen, welche Art von elektronischen Komponenten wir auf die Leiterplatte setzen sollen. Geräte, Plug-in- oder Patch-elektronische Komponenten usw.

2. Nach Auswahl des Modells jeder elektronischen Komponente kann der Schaltplan entworfen werden.

Für die Schaltplanerstellung muss eine häufig verwendete Schaltplanentwurfssoftware wie orCAD verwendet werden. Tatsächlich ist jede Schaltplanentwurfssoftware ähnlich, und die Schritte und Methoden sind die gleichen. Im Folgenden lernen Sie die einfachen Schritte des Schaltplanentwurfs kennen.

(1) Öffnen Sie oderCAD-Konstruktionssoftware, klicken Sie auf [Datei], wählen Sie [Neu], wählen Sie [Projekt], erstellen Sie eine neue Projektdatei, wie in der Abbildung gezeigt, eine neue Projektdatei wird erfolgreich erstellt.

(2) Bei Bauteilpaketen, die sich nicht in der Schaltplanbibliothek befinden, erstellen Sie zunächst eine Schaltplanbibliothek, indem Sie auf [Datei], wählen [Neu], wählen [Bibliothek] und dann die entsprechenden Pins entsprechend dem elektronischen Bauteildatenblatt platzieren.

(3) Rufen Sie die Paketbibliothek aus der mit der Software gelieferten Komponentenbibliothek auf, platzieren Sie die Komponentensymbole an der entsprechenden Position im Schaltplanzeichenbereich, klicken Sie auf [Platzieren], und klicken Sie dann auf [Teil], um die Komponenten zu platzieren.

(4) Verbinden Sie die verschiedenen Komponenten mit Drähten, um eine Schaltungsschleife zwischen jeder Komponente zu bilden.

USB auf TTL

Fügen Sie schließlich Verpackungsinformationen zu jeder Komponente hinzu, um den schematischen Designprozess abzuschließen. Nach dem Entwurf des Schaltplans wird eine .asc-Netzlistendatei erzeugt. Die Netzlistendatei ist die Brücke zwischen den verschiedenen Komponenten der Leiterplatte, die sehr wichtig ist und mit dem Erfolg oder Misserfolg des Designs zusammenhängt.

3. PCB-Design (PrintedCircuitBoard, das heißt die Bedeutung der Leiterplatte) und schließlich das PCB-Design kann den gesamten LeiterplattenDesignprozess vervollständigen.

PCB-Design Sie können grob in fünf Schritte unterteilt werden:, Bauteillayout, Verkabelung, Optimierung, Inspektion der Demokratischen Republik Kongo. Das Folgende ist eine einfache PCB-Datei das entworfen wurde, und die relevanten Informationen der entworfenen Datei können an die Plattenfabrik gesendet werden, um uns zu helfen, dies zu machen Schaltung board.

Einzelplatine PCB

Die Leiterplatte, die von der Leiterplatte gesendet werden muss, ist leer, das heißt, es ist keine elektronische Komponente angeschlossen. Zu diesem Zeitpunkt müssen wir die elektronischen Komponenten an die leere Leiterplatte selbst oder die Fabrik löten, um die Produktion der Leiterplatte abzuschließen.

Als nächstes schauen wir uns an, wie man das Leiterplattendesign verdrahtet.

1. Wenn das entworfene Schaltungssystem FPGA-Geräte enthält, muss die Software Quartus II verwendet werden, um die Pin-Zuweisungen vor dem Zeichnen des Schaltplans zu überprüfen. (Einige spezielle Pins im FPGA können nicht als gewöhnliches IO verwendet werden)

2. Das 4-Lagen-Brett von oben nach unten ist: Signalebene Schicht, Masse, Energie, Signalebene Schicht; Von oben nach unten ist die 6-Lagenplatte: Signalebene Schicht, Masse, Signal innere elektrische Schicht, Signal innere elektrische Schicht, Energie und Signalebene Schicht. Für Leiterplatten mit 6-Lagen oder mehr (der Vorteil ist: Antiinterferenzstrahlung) wird die interne elektrische Schichtverdrahtung bevorzugt, und die ebene Schicht darf nicht gehen. Es ist verboten, die Verkabelung von der Erd- oder Stromschicht zu leiten (Grund: die Stromschicht wird geteilt, was parasitäre Effekte verursacht).

3. Verdrahtung des Mehrfachstromversorgungssystems: Wenn das FPGA+DSP-System als 6-Lagenplatte verwendet wird, gibt es normalerweise mindestens 3.3V+1.2V+1.8V+5V.

3.3V ist im Allgemeinen die Hauptstromversorgung, und die Leistungsschicht wird direkt verlegt, und das globale Stromversorgungsnetz wird leicht durch Durchgänge geleitet.

5V kann im Allgemeinen der Stromeingang sein, und nur eine kleine Fläche von Kupfer wird benötigt. Und versuche so dick wie möglich zu sein (du fragst mich, wie dick es sein sollte – so dick wie möglich, je dicker desto besser)

1.2V und 1.8V sind die Kernstromversorgung (wenn Sie direkt die Drahtverbindungsmethode verwenden, werden Sie große Schwierigkeiten bei BGA-Geräten haben). Versuchen Sie, 1.2V und 1.8V während des Layouts zu trennen, und lassen Sie 1.2V oder 1.8V anschließen Die Komponenten sind in einem kompakten Bereich angeordnet und durch Kupfer verbunden

Kurz gesagt, da das Stromversorgungsnetz über die gesamte Leiterplatte verteilt ist, wird es sehr kompliziert und lang sein, wenn es geroutet wird. Die Methode der Kupferverlegung ist eine gute Wahl!

4.Die Verdrahtung zwischen benachbarten Schichten nimmt eine Kreuzmethode an: sie kann die elektromagnetische Störung zwischen parallelen Drähten (für High School) reduzieren und Verdrahtung erleichtern (Referenz 1). Die folgende Abbildung zeigt die Spuren zweier benachbarter Schichten in einer Leiterplatte, die grob horizontal und vertikal sind.

5. Was ist die Isolationsmethode für analoge und digitale Isolation? Trennen Sie die Geräte, die für analoge Signale verwendet werden, von denen, die für digitale Signale während des Layouts verwendet werden, und schneiden Sie dann quer vom Werbechip!

Das analoge Signal wird mit einer analogen Masse verlegt, und die analoge Masse/analoge Stromversorgung und die digitale Stromversorgung sind an einem einzigen Punkt durch eine Induktivität/magnetische Perle verbunden.

6. PCB-Design basierend auf PCB-Design-Software kann auch als Software-Entwicklungsprozess betrachtet werden. Software Engineering widmet der Idee der "iterativen Entwicklung" die größte Aufmerksamkeit. Ich denke, diese Idee kann auch im PCB-Design eingeführt werden, um die Wahrscheinlichkeit von PCB-Fehlern zu verringern.

(1) Überprüfen Sie das schematische Diagramm, achten Sie besonders auf die Leistung und Masse des Geräts (Leistung und Masse sind das Blut des Systems, und es sollte keine Fahrlässigkeit geben)

(2) PCB-Paketzeichnung (bestätigen Sie, ob die Pins im Schaltplan falsch sind)

(3) Nachdem Sie die PCB-Paketgröße nacheinander bestätigt haben, fügen Sie ein Verifizierungsetikett hinzu und fügen Sie es der Paketbibliothek dieses Designs hinzu

(4) Importieren der Netzliste und Anpassen der Signalsequenz im Schaltplan während des Layouts (automatische Nummerierungsfunktion der OrCAD-Komponenten kann nach dem Layout nicht mehr verwendet werden)

(5) Manuelle Verdrahtung (überprüfen Sie das Stromerdungsnetz während des Stoffs, wie ich zuvor sagte: das Stromnetz verwendet die Kupfermethode, also verwenden Sie weniger Verdrahtung)

Kurz gesagt, die Leitideologie beim PCB-Design besteht darin, das schematische Diagramm des Paketlayouts während des Zeichnens zurückzuziehen und zu korrigieren (unter Berücksichtigung der Korrektheit der Signalverbindung und der Bequemlichkeit des Signalroutings).

7. Der Kristalloszillator sollte so nah wie möglich am Chip sein, und es sollte keine Verkabelung unter dem Kristalloszillator geben, und die Netzwerk-Kupferhaut sollte verlegt werden. Uhren, die vielerorts verwendet werden, sind in einem baumförmigen Uhrenbaum verdrahtet.

8. Die Anordnung der Signale auf dem Stecker hat einen großen Einfluss auf die Schwierigkeit der Verdrahtung, so dass es notwendig ist, die Signale auf dem Schaltplan während der Verdrahtung anzupassen (aber die Komponenten nicht neu nummerieren)

9. Entwurf des Mehrplatinenverbinders:

(1) Verwenden Sie flache Kabelverbindung: die oberen und unteren Schnittstellen sind die gleichen

(2) Gerader Sockel: die oberen und unteren Schnittstellen sind gespiegelt und symmetrisch

10. Auslegung des Modulanschlusssignals:

(1) Wenn zwei Module auf der gleichen Seite der Leiterplatte platziert werden, ist es wie folgt: Die Seriennummer des Steuersystems verbindet das kleine mit dem großen (Spiegelverbindungssignal)

(2) Wenn die beiden Module auf verschiedenen Seiten der Leiterplatte platziert werden, wird die kleinere Seriennummer mit der kleineren und die größere mit der größeren verbunden.

11. Die PCB-Design der Stromversorgungs-Erdungsschleife: durch Verbesserung sind die Stromversorgung und der Erdungskabel nah an der Verdrahtung, which reduces the loop area and reduces electromagnetic interference (679/12.8, about 54 times). Dierefore, Strom und Masse sollten so nah wie möglich an der Spur sein! Und die Signalleitung sollte so weit wie möglich vermieden werden, um die Leitung zu laufen, um den gegenseitigen Induktivitätseffekt zwischen den Signalen zu reduzieren.