Thiết kế điện tử - Nói ngắn gọn về thứ tự thiết kế của bảng mạch PCB

Quy trình thiết kế tổng thể của PCB như sau: Chuẩn bị trước ->Thiết kế cấu trúc PCB ->Bố trí PCB ->Định tuyến ->Tối ưu hóa định tuyến và in lụa ->Phát hiện mạng và DRC và phát hiện cấu trúc ->Làm tấm.

Bước 1: Chuẩn bị trước

1. Điều này bao gồm việc chuẩn bị thư viện phần tử và sơ đồ. "Để làm tốt, trước tiên hãy mài công cụ của bạn một cách sắc bén." Để làm một tấm ván tốt, ngoài việc thiết kế các nguyên tắc tốt, bạn phải vẽ chúng. Trước khi tiến hành thiết kế PCB, trước tiên chúng ta phải chuẩn bị sơ đồ thư viện thành phần SCH và thư viện thành phần PCB (đây là bước đầu tiên rất quan trọng). Các thư viện component có thể sử dụng thư viện riêng của Protel, nhưng trong trường hợp bình thường, rất khó để tìm được thư viện phù hợp. Tốt nhất là tạo thư viện các bộ phận của riêng bạn dựa trên dữ liệu kích thước tiêu chuẩn của thiết bị đã chọn.

Về nguyên tắc, trước tiên làm thư viện thành phần PCB, sau đó làm thư viện thành phần SCH. Thư viện thành phần PCB có yêu cầu cao, ảnh hưởng trực tiếp đến việc lắp đặt bảng; Các yêu cầu của thư viện thành phần SCH là tương đối lỏng lẻo, miễn là chú ý đến định nghĩa của thuộc tính pin và tương ứng với các thành phần PCB.

PS: Chú ý đến các chân ẩn trong thư viện chuẩn. Sau đó là thiết kế sơ đồ, sau khi hoàn thành, bạn có thể bắt đầu thiết kế PCB.

2. Khi thực hiện thư viện nguyên tắc, chú ý xem pin có được kết nối với/ra bảng PCB hay không và kiểm tra thư viện được thực hiện.

Thứ hai: Thiết kế cấu trúc PCB

Trong bước này, bề mặt bảng mạch PCB được vẽ trong môi trường thiết kế PCB theo kích thước phẳng bảng mạch đã xác định và các vị trí cơ học khác nhau và các đầu nối, nút/công tắc cần thiết được đặt theo yêu cầu định vị, ống kỹ thuật số, đèn báo, đầu vào và đầu ra, Lỗ vít, lỗ lắp ráp, v.v., và xem xét đầy đủ và xác định khu vực có dây và khu vực không có dây (chẳng hạn như có bao nhiêu khu vực xung quanh lỗ vít thuộc khu vực không có dây).

(- Cần chú ý đặc biệt. Khi đặt các yếu tố, phải tính đến kích thước thực tế của các yếu tố (diện tích và chiều cao chiếm đóng), vị trí tương đối giữa các yếu tố, kích thước không gian, bề mặt của các yếu tố được đặt để đảm bảo bảng mạch. Đồng thời, trước khi đảm bảo rằng các nguyên tắc trên có thể được phản ánh, hiệu suất điện cũng như tính khả thi và thuận tiện của việc lắp đặt sản xuất nên được sửa đổi một cách thích hợp. Nó được đặt "rải rác".

Thứ ba: Bố trí PCB

1. Điều rất quan trọng là phải đảm bảo sơ đồ chính xác trước khi bố trí --- Rất quan trọng!

Sau khi vẽ sơ đồ, hãy kiểm tra các mục: mạng cung cấp điện, mạng nối đất, v.v.

2. Chú ý đến bề mặt nơi thiết bị được đặt (đặc biệt là các đơn vị cắm, v.v.) và phương pháp đặt thiết bị (đặt nội tuyến hoặc dọc) để đảm bảo tính khả thi và tiện lợi của việc lắp đặt.

3. Nói trắng ra, bố cục chính là đặt thiết bị lên bảng. Tại thời điểm này, nếu bạn đã hoàn thành tất cả các công việc chuẩn bị ở trên, bạn có thể tạo bảng mạng (Design ->CreateNetlist) trên sơ đồ và sau đó nhập bảng mạng (Design ->LoadNets) trên sơ đồ PCB. Bạn có thể thấy tất cả các thiết bị được xếp chồng lên nhau và có các đường bay giữa các chân để chỉ ra kết nối và sau đó bạn có thể sắp xếp thiết bị.

Tổng sắp xếp mặt bằng được thực hiện theo các nguyên tắc sau:

Một bên vị trí của thiết bị nên được xác định khi bố trí: Nói chung, các bản vá nên được đặt ở cùng một bên và các plugin phụ thuộc vào tình huống.

1. Theo sự phân chia hợp lý của hiệu suất điện, nó thường được chia thành: khu vực mạch kỹ thuật số (tức là sợ nhiễu, sợ nhiễu), khu vực mạch tương tự (sợ nhiễu), khu vực ổ đĩa điện (nguồn gây nhiễu);

2. Mạch hoàn thành chức năng tương tự nên được đặt càng gần vị trí càng tốt và các thành phần được điều chỉnh để đảm bảo kết nối ngắn gọn nhất; Đồng thời, điều chỉnh vị trí tương đối giữa các khối chức năng, làm cho kết nối giữa các khối chức năng ngắn gọn nhất;

3. Đối với các thành phần chất lượng cao, vị trí lắp đặt và cường độ lắp đặt nên được xem xét; Các bộ phận làm nóng phải được đặt riêng biệt với các bộ phận nhạy cảm với nhiệt độ và các biện pháp đối lưu nhiệt nên được xem xét khi cần thiết;

4. Thiết bị truyền động I/O phải càng gần cạnh và đầu nối dẫn của tấm in càng tốt;

Máy phát điện đồng hồ (ví dụ: bộ dao động tinh thể hoặc bộ dao động đồng hồ) nên càng gần thiết bị sử dụng đồng hồ càng tốt;

6. Bố cục yêu cầu cân đối, dày đặc, có trật tự, không thể đầu nặng chân nhẹ.

Phần 4: Wiring

Định tuyến là quá trình quan trọng nhất trong toàn bộ thiết kế PCB. Điều này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của bảng PCB. Trong quá trình thiết kế PCB, hệ thống dây điện thường có ba phần: Thứ nhất, bố cục là yêu cầu cơ bản nhất của thiết kế PCB. Nếu các đường dây không được kết nối và có các đường bay ở khắp mọi nơi, đó là một bảng không đủ tiêu chuẩn để nói rằng bạn chưa bắt đầu. Hai là, mức độ hài lòng về tính năng điện. Đây là thước đo để đánh giá sự phù hợp của bảng mạch in. Đây là sau khi phân phối điện, cẩn thận điều chỉnh hệ thống dây điện để đạt được hiệu suất điện tối ưu, do đó đạt được vẻ đẹp. Nếu bạn có hệ thống dây điện chính xác và không có gì ảnh hưởng đến hiệu suất của thiết bị, nhưng nó lộn xộn ngay từ cái nhìn đầu tiên, cộng với nhiều màu sắc, thì bất kể thiết bị của bạn hoạt động tốt như thế nào, nó vẫn là rác trong mắt người khác. Điều này gây ra sự bất tiện lớn cho việc kiểm tra và bảo trì. Dây điện phải đều nhịp, không được giăng khắp nơi, lộn xộn. Những điều này phải đạt được trong khi đảm bảo hiệu suất thiết bị và đáp ứng các yêu cầu cá nhân khác, nếu không sẽ là cuối cùng.

Dây điện chủ yếu được thực hiện theo các nguyên tắc sau:

1. Nói chung, dây điện và dây đất nên được nối trước để đảm bảo hiệu suất điện của bảng mạch. Trong phạm vi điều kiện cho phép, cố gắng mở rộng chiều rộng của dây nguồn và dây đất, tốt nhất là dây đất rộng hơn dây nguồn, mối quan hệ của chúng là: dây đất>dây nguồn>dây tín hiệu, thông thường chiều rộng của dây tín hiệu là: 0,2~0,3mm, chiều rộng mỏng nhất có thể đạt 0,05~0,07mm, dây nguồn nói chung là 1,2~2,5mm. Đối với mạch kỹ thuật số PCB, có thể sử dụng đường đất rộng để tạo thành vòng lặp, tức là có thể sử dụng mạng nối đất (mặt đất của mạch analog không thể được sử dụng theo cách này);

2, dây có yêu cầu nghiêm ngặt (chẳng hạn như dây tần số cao), nên được thực hiện trước. Các cạnh của đầu vào và đầu ra nên tránh liền kề và song song để tránh nhiễu phản xạ. Nếu cần thiết, nối đất nên được tăng lên và hệ thống dây điện của hai lớp liền kề nên được kết nối với nhau. Dọc và song song dễ dàng tạo ra khớp nối ký sinh;

3. Vỏ dao động được nối đất, đường đồng hồ nên ngắn nhất có thể và không thể được vẽ ở khắp mọi nơi. Theo mạch dao động đồng hồ, diện tích của mạch logic tốc độ cao đặc biệt nên được mở rộng và không nên sử dụng các đường tín hiệu khác để làm cho điện trường xung quanh gần bằng không;

4. Sử dụng dây gấp 45 ° bất cứ khi nào có thể, không nên sử dụng dây gấp 90 ° để giảm bức xạ của tín hiệu tần số cao; (Các đường dây có yêu cầu cao hơn cũng nên sử dụng đường vòng cung kép);

5. Không tạo vòng lặp trên bất kỳ đường tín hiệu nào. Nếu không thể tránh khỏi, chu kỳ nên càng nhỏ càng tốt; Đường tín hiệu phải quá lỗ càng ít càng tốt;

6. Đường chính nên ngắn và dày nhất có thể, và cả hai bên nên được bảo vệ;

7. Khi truyền tín hiệu nhạy cảm và tín hiệu dải nhiễu qua cáp phẳng, nên sử dụng phương pháp "dây mặt đất - tín hiệu - dây mặt đất";

8. Các điểm kiểm tra nên được dành riêng cho các tín hiệu chính để tạo điều kiện vận hành, sản xuất, bảo trì và thử nghiệm;

9. Sau khi hoàn thành hệ thống dây điện nguyên tắc, hệ thống dây điện nên được tối ưu hóa; Trong khi đó, sau khi kiểm tra mạng sơ bộ và kiểm tra DRC chính xác, khu vực được giải phóng sẽ được lấp đầy bằng dây mặt đất và một khu vực rộng lớn của các lớp đồng được sử dụng làm dây mặt đất. Vị trí được sử dụng được kết nối với mặt đất như một đường nối đất. Bạn cũng có thể làm thành bảng nhiều tầng, nguồn điện và đường đất chiếm mỗi tầng.

Lời bài hát: Add Teardrop

Thứ sáu: Các hạng mục cần kiểm tra đầu tiên, lần lượt nhìn vào lớp Keepout, lớp trên cùng, lớp dưới cùng, lớp dưới cùng.

Thứ bảy: Kiểm tra quy tắc điện: quá lỗ (0 quá lỗ rất đáng kinh ngạc; đường phân chia 0,8), cho dù có bảng lưới bị hỏng, khoảng cách tối thiểu (10 triệu), ngắn mạch (phân tích từng thông số một)

Thứ tám: Kiểm tra nhiễu giữa dây nguồn và dây mặt đất. (Bộ lọc phải ở gần chip)

Thứ chín: Sau khi PCB hoàn thành, tải lại các thẻ mạng để kiểm tra xem danh sách mạng có được sửa đổi rất hiệu quả hay không.

Thứ mười: Sau khi bảng mạch PCB hoàn thành, kiểm tra dòng của các thành phần cốt lõi để đảm bảo độ chính xác.