[Protel/PDS] PCB设计经验之一

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[LV.7]⑦大理宰相

发表于 2018-5-14 10:54:57 | 显示全部楼层 |阅读模式

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很多人都觉得PCB Layout的工作是很枯燥无聊的,每天对着板子成千上万条走线,各种各样的封装,重复着拉线的工作。但是设计人员要在各种设计规则之间做取舍,兼顾性能,成本,工艺等各个方面,又要注意到板子布局的合理整齐,并没有看上去的那么简单,需要更多的智慧。下面我们就来说说在设计时养成一些好的工作习惯,会让你的设计更合理,生产更容易,性能更好。
 
(一) 画好原理图
  很多工程师都觉得layout工作更重要一些,原理图就是为了生成网表方便PCB做检查用的。其实,在后续电路调试过程中原理图的作用会更大一些。无论是查找问题还是和同事交流,还是原理图更直观更方便。更重要的是在绘制原理图的时候,原理图的摆放和PCB上的摆放也有一定的对应关系,原理图设计好了对于PCB布局也是有一定好处的。所以在绘制原理图的时候需要做到如下方面:
       ①原理图在设计的时候也要考虑摆放。      
       ②另外养成在原理图中做标注的习惯,把各部分电路在layout的时候要注意到的问题标注在原理图上,对自己或者对别人都是一个很好的提醒。
       ③多使用层次化原理图,把不同功能不同模块的电路分成不同的页,这样无论是读图还是以后重复使用都能明显的减少工作量。使用成熟的设计总是要比设计新电路的风险小。
  
(二) 好好进行电路布局
   心急的工程师画完原理图,把网表导入PCB后就迫不及待的把器件放好,开始拉线。其实一个好的PCB布局能让你后面的拉线工作变得简单,让你的PCB工作的更好。每一块板子都会有一个信号路径,PCB布局也应该尽量遵循这个信号路径,让信号在板子上可以顺畅的传输,人们都不喜欢走迷宫,信号也一样。如果原理图是按照模块设计的,PCB也一样可以。按照不同的功能模块可以把板子划分为若干区域。模拟数字分开,电源信号分开,发热器件和易感器件分开,体积较大的器件不要太靠近板边,注意射频信号的屏蔽等等……多花一分的时间去优化PCB的布局,就能在拉线的时候节省更多的时间。
  
(三) 学会设置规则
  其实现在不光高级的PCB设计软件需要设置布线规则,一些简单易用的PCB工具同样可以进行规则设置。人脑毕竟不是机器,那就难免会有疏忽有失误。所以把一些容易忽略的问题设置到规则里面,让电脑帮助我们检查,尽量避免犯一些低级错误。另外,完善的规则设置能更好的规范后面的工作。所谓磨刀不误砍柴工,板子的规模越复杂规则设置的重要性越突出。现在很多EDA工具都有自动布线功能,如果规则设置足够详细,让工具自己帮你去设计,你在一旁喝杯咖啡,不是更惬意的事情吗?
  
(四) 为别人考虑的越多,自己的工作越少
  在进行PCB设计的时候,尽量多考虑一些最终使用者的需求。比如,如果设计的是一块开发板,那么在进行PCB设计的时候就要考虑放置更多的丝印信息,这样在使用的时候会更方便,不用来回的查找原理图或者找设计人员支持了。如果设计的是一个量产产品,那么就要更多的考虑到生产线上会遇到的问题,同类型的器件尽量方向一致,器件间距是否合适,板子的工艺边宽度等等。这些问题考虑的越早,越不会影响后面的设计,也可以减少后面支持的工作量和改板的次数。看上去开始设计上用的时间增加了,实际上是减少了自己后续的工作量。在板子空间信号允许的情况下,尽量放置更多的测试点,提高板子的可测性,这样在后续调试阶段同样能节省更多的时间,给发现问题提供更多的思路。
  
(五) 细节决定成败
  PCB设计是一个细致的工作,需要的就是细心和耐心。刚开始做设计的新手经常犯的错误就是一些细节错误。器件管脚弄错了,器件封装用错了,管脚顺序画反了等等,有些可以通过飞线来解决,有些可能就让一块板子直接变成了废品。画封装的时候多检查一遍,投板之前把封装打印出来和实际器件比一下,多看一眼,多检查一遍不是强迫症,只是让这些容易犯的低级错误尽量避免。否则设计的再好看的板子,上面布满飞线,也就远谈不上优秀了。
  
(六) 尝试着去做仿真
  仿真往往是PCB设计工程师不愿意去碰的东西。也许有人会说,即使我仿真了,实际制作出来的PCB和仿真结果还是会有区别,那我还去浪费时间做仿真干嘛?我不仿真做出来的板子不是一样工作的好好的?对这种想法很无奈。一两次设计没有问题,不代表以后不会出问题。虽然仿真结果和实际结果有差异,但仿真能表现出正确的变化趋势,根据趋势我们能做出自己的判断。刚开始可能会有困难,对仿真参数仿真模型一头雾水,这都是很正常的。只要开始,慢慢去做,慢慢去积累,就会让你体会到仿真的重要性。在板子完成之前提前判断出容易出问题的位置,提前解决它,避免问题的发生。仿真做的多了,就会从根本上弄明白问题产生的原因,对自己设计能力的提高也会有很大帮助。

  大家在实际的工作中,如果能注意到上面提到的几个问题,在工作中养成一个良好的工作习惯,相信伴随着个人能力的逐渐提高,会完成更多更优秀的设计。有pcb设计的朋友可以一起加Q探讨Q800058675


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[LV.2]②进住大理

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