Teknik PCB - Titik kunci desain papan PCB

Jika anda mahu membuat rancangan papan PCB yang baik, ia bukan hanya rancangan sederhana, tetapi juga rancangan ini perlu diperhatikan semasa merancang.

1. Jika sistem sirkuit direka mengandungi peranti FPGA, perisian Quartus II mesti digunakan untuk mengesahkan tugas pin sebelum melukis skema. (Beberapa pin istimewa dalam FPGA tidak dapat digunakan sebagai IO biasa).

2. Papan 4 lapisan dari atas ke bawah adalah: lapisan pesawat isyarat, tanah, kuasa, lapisan pesawat isyarat; dari atas ke bawah, papan 6 lapisan adalah: lapisan pesawat isyarat, tanah, lapisan elektrik dalaman isyarat, lapisan elektrik dalaman isyarat, lapisan pesawat kuasa dan isyarat. Untuk papan dengan 6 lapisan atau lebih (keuntungan ialah: radiasi anti-gangguan), kawat lapisan elektrik dalaman dipilih, dan lapisan pesawat tidak dibenarkan untuk pergi. Diharamkan menuju kawat dari tanah atau lapisan kuasa (sebab: lapisan kuasa akan dibahagi, menyebabkan kesan parasit).

3. Kawalan sistem bekalan kuasa berbilang: Jika sistem FPGA+DSP dibuat dari papan 6 lapisan, akan ada sekurang-kurangnya 3.3V+1.2V+1.8V+5V.

3.3V adalah biasanya bekalan kuasa utama, dan lapisan kuasa ditetapkan secara langsung, dan ia mudah untuk melacak rangkaian kuasa global melalui laluan;

5V mungkin secara umum adalah input kuasa, dan hanya kawasan kecil tembaga diperlukan. Dan sebisak mungkin.

1.png

1.2V dan 1.8V adalah bekalan kuasa inti (jika anda menggunakan sambungan wayar secara langsung, anda akan menghadapi kesulitan besar bila menghadapi peranti BGA). Cuba memisahkan 1.2V dan 1.8V semasa bentangan PCB, dan biarkan 1.2V atau 1.8V disambung Komponen PCB diatur dalam kawasan kompat dan disambung oleh kulit tembaga, seperti yang dipaparkan dalam figur:

2.png

Secara singkat, kerana rangkaian bekalan kuasa tersebar di seluruh PCB, ia akan sangat rumit dan panjang untuk berjalan sekitar jika ia dijalankan. Kaedah meletakkan tembaga adalah pilihan yang baik!

4. Kabel diantara lapisan sebelah mengadopsi kaedah salib: ia tidak hanya boleh mengurangi gangguan elektromagnetik diantara wayar selari, tetapi juga memudahkan kabel.

5. Apa kaedah pengasingan untuk pengasingan analog dan digital? Sepisahkan peranti yang digunakan untuk isyarat analog dari yang digunakan untuk isyarat digital semasa bentangan, dan kemudian memotong seluruh cip AD di seluruh papan!

Isyarat analog ditetapkan dengan tanah analog, dan bekalan kuasa tanah/analog analog dan bekalan kuasa digital disambung pada satu titik melalui induktor/magnet bead.

3.png

6. Rancangan PCB berdasarkan perisian rancangan PCB juga boleh dianggap sebagai proses pembangunan perisian. Keenjinan perisian memperhatikan idea "pembangunan berulang" untuk mengurangi kemungkinan ralat PCB.

(1) Periksa diagram skematik, beri perhatian khusus kepada kuasa dan tanah peranti (kuasa dan tanah adalah darah sistem, dan tidak boleh berlaku kecemasan);

(2) Lukisan pakej PCB (sahkan sama ada pins dalam diagram skematik salah);

(3) Selepas mengesahkan saiz pakej PCB satu per satu, tambahkan label pengesahihan dan tambahkannya ke perpustakaan pakej desain ini;

(4) Import senarai rangkaian dan laraskan urutan isyarat dalam skema semasa bentangan (fungsi pengangkatan otomatik komponen OrCAD tidak boleh lagi digunakan selepas bentangan);

(5) Kawalan manual (periksa rangkaian tanah kuasa semasa pakaian, seperti yang saya katakan sebelumnya: rangkaian kuasa menggunakan kaedah tembaga, jadi guna lebih sedikit kabel);

Secara singkat, ideologi panduan dalam rancangan PCB adalah untuk melukis kembali dan betulkan diagram skematik bentangan pakej semasa melukis (mempertimbangkan keperluan sambungan isyarat dan kesehatan penghalaan isyarat).

7. Oscilator kristal sepatutnya hampir mungkin dengan cip, dan tidak sepatutnya ada wayar di bawah oscillator kristal, dan kulit tembaga rangkaian sepatutnya diletakkan. Jam yang digunakan di banyak tempat dikaitkan dalam pokok jam berbentuk pokok.

8. Peraturan isyarat pada konektor mempunyai pengaruh yang besar pada kesukaran kabel, jadi perlu menyesuaikan isyarat pada skema semasa kabel (tetapi jangan nombor semula komponen).

9. Raka sambungan berbilang papan:

(1) Guna sambungan kabel rata: antaramuka atas dan bawah adalah sama;

(2) Soket lurus: antaramuka atas dan bawah adalah cermin dan simetrik, seperti yang dipaparkan dalam figur di bawah:

10. Design isyarat sambungan modul:

(1) Jika kedua-dua modul ditempatkan di sisi yang sama PCB, maka nombor siri pengawas patut disambung dengan yang kecil dan disambung dengan yang besar (isyarat sambungan cermin);

(2) Jika dua modul ditempatkan pada sisi yang berbeza PCB, maka nombor siri sistem kawalan patut disambungkan dengan kecil dan besar.

Melakukannya akan meletakkan isyarat untuk menyeberangi seperti dalam gambar kanan di atas. Sudah tentu, kaedah di atas bukanlah peraturan. Saya selalu berkata bahawa segala-galanya berubah sesuai dengan yang diperlukan (ini hanya boleh dipahami oleh diri sendiri), tetapi dalam banyak kes, merancang dengan cara ini sangat berguna.

11. Design loop tanah kuasa:

Kawasan loop tanah bekalan kuasa besar, dan ia susah untuk gangguan elektromagnetik.

Melalui peningkatan-bekalan kuasa dan wayar tanah dekat dengan wayar, yang mengurangi kawasan loop dan mengurangi gangguan elektromagnetik (679/12.8, kira-kira 54 kali). Oleh itu, kuasa dan tanah sepatutnya hampir kepada jejak! Dan garis isyarat perlu dihindari sebanyak mungkin untuk menjalankan garis untuk mengurangi kesan induksi antara isyarat.