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[仿真讨论] How to Cost down PCB

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发表于 2016-7-26 16:38 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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How to Cost down PCB
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2 y9 }, F5 }! Z+ J
  H9 f9 V* P  y+ X- f( r% y
  • 1、如果设计的电路系统中包含FPGA器件,则在绘制原理图前必需使用Quartus II软件对管脚分配进行验证。(FPGA中某些特殊的管脚是不能用作普通IO的)
    1 ?7 x7 K* ~& |. b( c' I
  • 2、4层板从上到下依次为:信号平面层、地、电源、信号平面层;6层板从上到下依次为:信号平面层、地、信号内电层、信号内电层、电源、信号平面层。6层以上板(优点是:防干扰辐射),优先选择内电层走线,走不开选择平面层,禁止从地或电源层走线(原因:会分割电源层,产生寄生效应)。
  • 3、多电源系统的布线:如FPGA+DSP系统做6层板,一般至少会有3.3V+1.2V+1.8V+5V。3.3V一般是主电源,直接铺电源层,通过过孔很容易布通全局电源网络。
    - z8 a6 p7 r& x) v) U
  5V一般可能是电源输入,只需要在一小块区域内铺铜。且尽量粗(你问我该多粗——能多粗就多粗,越粗越好)
  1.2V和1.8V是内核电源(如果直接采用线连的方式会在面临BGA器件时遇到很大困难),布局时尽量将1.2V与1.8V分开,并让1.2V或1.8V内相连的元件布局在紧凑的区域,使用铜皮的方式连接,如下图:

8 h0 M2 {& P4 V1 H
) Q. h- a7 B; p0 q
  总之,因为电源网络遍布整个PCB,如果采用走线的方式会很复杂而且会绕很远,使用铺铜皮的方法是一种很好的选择!

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( [8 F1 f# j; Q1 u  u! R) ?( m
  • 4、邻层之间走线采用交叉方式:既可减少并行导线之间的电磁干扰(高中学的哦),又方便走线(参考资料1)。如下图为某PCB中相邻两层的走线,大致是一横一竖。
    $ v) u) x# {, s: m9 E
5 y5 D2 X4 g& ?3 a

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  • 5、模拟数字要隔离,怎么个隔离法?布局时将用于模拟信号的器件与数字信号的器件分开,然后从AD芯片中间一刀切!
    ( N8 r* \3 o  g& g) z
  x: z. h% ^: O5 Y" J
( |  z& x  Z% |
  模拟信号铺模拟地,模拟地/模拟电源与数字电源通过电感/磁珠单点连接。
) E1 y  {6 v/ ]( g: @7 ?

% t/ R3 T1 @" u7 [1 e2 e0 K6 G! V
  • 6、基于PCB设计软件的PCB设计也可看做是一种软件开发过程,软件工程最注重“迭代开发”的思想,我觉得PCB设计中也可以引入该思想,减少PCB错误的概率。
    / Z8 T& c5 g0 X; {/ B* i% L

. _2 }0 J0 t+ W' v; N# o$ a' Y
  (1) 原理图检查,尤其注意器件的电源和地(电源和地是系统的血脉,不能有丝毫疏忽)

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  (2) PCB封装绘制(确认原理图中的管脚是否有误)

8 A- T0 t0 ~3 t* [- A2 ]: j
  (3) PCB封装尺寸逐一确认后,添加验证标签,添加到本次设计封装库

7 w; R- m/ a( r1 w9 P
  (4) 导入网表,边布局边调整原理图中信号顺序(布局后不能再使用orcad的元件自动编号功能)

4 g! v- g: ?# w6 f
  (5) 手工布线(边布边检查电源地网络,前面说过:电源网络使用铺铜方式,所以少用走线)

" S% ]5 C: s  E$ Y
  总之,PCB设计中的指导思想就是边绘制封装布局布线边反馈修正原理图(从信号连接的正确性、信号走线的方便性考虑)。
3 E, b  E9 R/ e! R: ~9 ?
  • 7、晶振离芯片尽量近,且晶振下尽量不走线,铺地网络铜皮。多处使用的时钟使用树形时钟树方式布线。
    1 L% s6 c) l, r, r

' q9 g2 m# e1 N3 V) o4 c
  • 8、连接器上信号的排布对布线的难易程度影响较大,因此要边布线边调整原理图上的信号(但千万不能重新对元器件编号)

    1 k- h- E0 G& g
7 _2 x% s  m7 Z, N9 H
  • 9、多板接插件的设计:
    - q) y1 h9 w  }( m2 N

+ G- g9 d7 p1 ^- W/ F
  (1) 使用排线连接:上下接口一致

* C/ R1 @/ i  ~/ F4 x1 _
  (2) 直插座:上下接口镜像对称,如下图

4 Q8 }$ \$ Y( `& k( {
* H; T& k) |# m& d# F
  • 10、模块连接信号的设计:

    , `( }* _/ ?  p/ X. Z
/ a) I: g$ z" A' ]7 l/ X
  (1) 若2个模块放置在PCB同一面,如下:管教序号大接小小接大(镜像连接信号)

+ y  P/ k: `( w1 x, c
( z5 n$ S1 h$ X
  (2) 若2个模块放在PCB不同面,则管教序号小接小大接大
4 }- S' @) \. P/ j
  这样做能放置信号像上面的右图一样交叉。当然,上面的方法不是定则,我总是说,凡事随需而变(这个只能自己领悟),只不过在很多情况下按这种方式设计很管用罢了。

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  • 11、电源地回路的设计:
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  上图的电源地回路面积大,容易受电磁干扰

  Y) K8 g. o+ A0 F6 q) X) h; s
  上图通过改进——电源与地线靠近走线,减小了回路面积,降低了电磁干扰(679/12.8,约54倍)。因此,电源与地尽量应该靠近走线!而信号线之间则应该尽量避免并行走线,降低信号之间的互感效应。
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) M! H% D0 V8 U% P, b/ I
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发表于 2017-3-23 16:32 | 只看该作者
挺实用的资料
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