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關(guān)于PCB設(shè)計(jì)必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí)

編輯:欣達(dá)電子   發(fā)表日期 : 2019-06-06   閱讀量:358

 1、如果設(shè)計(jì)的電路系統(tǒng)中包含F(xiàn)PGA器件,則在繪制原理圖前必需使用Quartus II軟件對(duì)管腳分配進(jìn)行驗(yàn)證。(FPGA中某些特殊的管腳是不能用作普通IO的)。

 

  2、4層板從上到下依次為:信號(hào)平面層、地、電源、信號(hào)平面層;6層板從上到下依次為:信號(hào)平面層、地、信號(hào)內(nèi)電層、信號(hào)內(nèi)電層、電源、信號(hào)平面層。6層以上板(優(yōu)點(diǎn)是:防干擾輻射),優(yōu)先選擇內(nèi)電層走線,走不開(kāi)選擇平面層,禁止從地或電源層走線(原因:會(huì)分割電源層,產(chǎn)生寄生效應(yīng))。

 

  3、多電源系統(tǒng)的布線:如FPGA+DSP系統(tǒng)做6層板,一般至少會(huì)有3.3V+1.2V+1.8V+5V。

 

  3.3V一般是主電源,直接鋪電源層,通過(guò)過(guò)孔很容易布通全局電源網(wǎng)絡(luò);

 

  5V一般可能是電源輸入,只需要在一小塊區(qū)域內(nèi)鋪銅。且盡量粗。

 

  1.2V和1.8V是內(nèi)核電源(如果直接采用線連的方式會(huì)在面臨BGA器件時(shí)遇到很大困難),布局時(shí)盡量將1.2V與1.8V分開(kāi),并讓1.2V或1.8V內(nèi)相連的元件布局在緊湊的區(qū)域,使用銅皮的方式連接

 

  總之,因?yàn)殡娫淳W(wǎng)絡(luò)遍布整個(gè)PCB,如果采用走線的方式會(huì)很復(fù)雜而且會(huì)繞很遠(yuǎn),使用鋪銅皮的方法是一種很好的選擇!

 

  4、鄰層之間走線采用交叉方式:既可減少并行導(dǎo)線之間的電磁干擾,又方便走線。

 

  5、模擬數(shù)字要隔離,怎么個(gè)隔離法?布局時(shí)將用于模擬信號(hào)的器件與數(shù)字信號(hào)的器件分開(kāi),然后從AD芯片中間一刀切!

 

  模擬信號(hào)鋪模擬地,模擬地/模擬電源與數(shù)字電源通過(guò)電感/磁珠單點(diǎn)連接。

 

 

  6、基于PCB設(shè)計(jì)軟件的PCB設(shè)計(jì)也可看做是一種軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程,軟件工程最注重“迭代開(kāi)發(fā)”的思想,減少PCB錯(cuò)誤的概率。

 

  (1) 原理圖檢查,尤其注意器件的電源和地(電源和地是系統(tǒng)的血脈,不能有絲毫疏忽);

 

  (2) PCB封裝繪制(確認(rèn)原理圖中的管腳是否有誤);

 

  (3) PCB封裝尺寸逐一確認(rèn)后,添加驗(yàn)證標(biāo)簽,添加到本次設(shè)計(jì)封裝庫(kù);

 

  (4) 導(dǎo)入網(wǎng)表,邊布局邊調(diào)整原理圖中信號(hào)順序(布局后不能再使用OrCAD的元件自動(dòng)編號(hào)功能);

 

  (5) 手工布線(邊布邊檢查電源地網(wǎng)絡(luò),前面說(shuō)過(guò):電源網(wǎng)絡(luò)使用鋪銅方式,所以少用走線);

 

  總之,PCB設(shè)計(jì)中的指導(dǎo)思想就是邊繪制封裝布局布線邊反饋修正原理圖(從信號(hào)連接的正確性、信號(hào)走線的方便性考慮)。

 

  7、晶振離芯片盡量近,且晶振下盡量不走線,鋪地網(wǎng)絡(luò)銅皮。多處使用的時(shí)鐘使用樹(shù)形時(shí)鐘樹(shù)方式布線。

 

  8、連接器上信號(hào)的排布對(duì)布線的難易程度影響較大,因此要邊布線邊調(diào)整原理圖上的信號(hào)(但千萬(wàn)不能重新對(duì)元器件編號(hào))。

 

  9、多板接插件的設(shè)計(jì):

 

  (1) 使用排線連接:上下接口一致;

 

  (2) 直插座:上下接口鏡像對(duì)稱(chēng)

 

 

  10、模塊連接信號(hào)的設(shè)計(jì):

 

  (1) 若2個(gè)模塊放置在PCB同一面,則管教序號(hào)大接小小接大(鏡像連接信號(hào));

 

  (2) 若2個(gè)模塊放在PCB不同面,則管教序號(hào)小接小大接大。

 

  這樣做能放置信號(hào)像上面的右圖一樣交叉。當(dāng)然,上面的方法不是定則,我總是說(shuō),凡事隨需而變(這個(gè)只能自己領(lǐng)悟),只不過(guò)在很多情況下按這種方式設(shè)計(jì)很管用罷了。

 

  11、電源地回路的設(shè)計(jì):

 

  電源地回路面積大,容易受電磁干擾。

 

 

  通過(guò)改進(jìn)——電源與地線靠近走線,減小了回路面積,降低了電磁干擾(679/12.8,約54倍)。因此,電源與地盡量應(yīng)該靠近走線!而信號(hào)線之間則應(yīng)該盡量避免并行走線,降低信號(hào)之間的互感效應(yīng)。